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圆切割线的实战初中数学联赛几何100题之007

7月27日 藏于心投稿
  题目:如图,PC切O于C,AC为圆的直径,PEF为O的割线,AE、AF与直线PO相交于B、D。
  求证:四边形ABCD为平行四边形。
  这道题主要是考察圆的切割线。
  如果你想思考一下,可以暂停滚屏,思考1分钟后,再继续。
  第一步,观察条件和结论,根据平行四边形的判定,可以考虑证明对角线互相平分或者两条边相互平行,因为已经有了一条对角线被交点平分,所以结论转化为证一组对边平行或者OBOD即可。
  解法一:尝试证明线段等长
  OBOD等价于BMDN,直接推导无果。
  考虑转化等长的条件,过E作EHBD,交AF于H点,交AC于点G,条件转化为求证EGGH
  再取EF的中点Q,连接GQ,条件又转化为求证GQAF
  之所以过渡到点Q,是因为在有切割线共存的图形中,割线形成的弦的中点是个特殊点,在长度和四点共圆方面常常有可供利用的地方,值得一试。
  有了点Q之后,易知P,C,Q,O四点共圆,加上PNEH
  所以,E,C,Q,G四点共圆
  从而,GQAF得证。已知条件和结论会师。
  解法二:尝试用内错角相等证对边平行。
  通过内错角相等和同弧所对圆周角相等,将结论转化为
  从而ADACECEF
  同样的,考虑到EF中点G的特征,连接OG,CG
  易得ADAOECEG,同时
  所以,结论转化为求证这两个三角形另外两对角中的一对相等。
  而因为G点的特征,P,C,G,O四点共圆,
  已知条件和结论会师。
  解法三:尝试用同位角相等证对边平行。
  观察,后者等于圆心角的一半
  所以结论转化为求证
  这两个角没有直接关系,需要找个中间量过渡一下。
  这时我们又看上了另一个特殊点:在有切割线共存的图形中,同一点引出的两条切线,与此点和圆心连线的交点是特殊点。
  所以过C点作CG垂直PD于G
  因为
  所以G,E,F,O四点共圆,
  同时易知B,E,C,G四点共圆,
  结论转化为求证,或者是
  再次利用G,E,F,O四点共圆的性质,得到
  已知条件和结论会师。
  总结:切割线共存的图形中,特殊点的作用不可限量,时刻准备尝试。
  你做对了吗?如果你有更好的方法,欢迎分享。
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