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1、初中数学经典几何难题及答案经典难题 1、已知:如图,O是半圆的圆心,C、E是圆上的两点,CDAB,EFAB,EGCO 求证:CDGF C E A P D G A D O 第1题图 2、已知:如图,P是正方形ABCD内点,PADPDA150 求证:PBC是正三角形 3、如图,已知四边形ABCD、A1B1C1D1都是正方形,A2、B2、C2、D2分别是AA1、BB1、CC1、DD1的中点求证:四边形A2B2C2D2是正方形 A A2 A1 D1 B1 C1 B2 B 第3题图 C2 C A M 第4题图 B D N C D2 D E F F B B 第2题图 C 4、已知:如图,在四边形ABCD中
2、,ADBC,M、N分别是AB、CD的中点,AD、BC的延长线交MN于E、F求证:DENF 经典难题 1、已知:ABC中,H为垂心,O为外心,且OMBC于M 求证:AH2OM; 若BAC600,求证:AHAO 经典难题 第 1 页 共 38 页 A G E O C H E B O D N B M D 第1题图 C M P A 第2题图 Q 2、设MN是圆O外一直线,过O作OAMN于A,自A引圆的两条直线,交圆于B、C及D、E,直线EB及CD分别交MN于P、Q求证:APAQ 3、如果上题把直线MN由圆外平移至圆内,则由此可得以下命题: 设MN是圆O的弦,过MN的中点A任作两弦BC、DE,设CD、E
3、B分别交MN于P、Q 求证:APAQ E C M P A O Q G N E B P A 第3题图 Q 第4题图 B F C D D 4、如图,分别以ABC的AC和BC为一边,在ABC的外侧作正方形ACDE和正方形CBFG,点P是EF的中点 求证:点P到边AB的距离等于AB的一半 经典难题 1、如图,四边形ABCD为正方形,DEAC,AEAC,AE与CD相交于F 求证:CECF 经典难题 第 2 页 共 38 页 A F D E F A D B B 第1题图 C 第2题图 C E 2、如图,四边形ABCD为正方形,DEAC,且CECA,直线EC交DA延长线于F 求证:AEAF 3、设P是正方形
4、ABCD一边BC上的任一点,PFAP,CF平分DCE 求证:PAPF A D F P E B P C E C 第4题图 B O A D F 第3题图 4、如图,PC切圆O于C,AC为圆的直径,PEF为圆的割线,AE、AF与直线PO相交于B、D 求证:ABDC,BCAD 经典难题 1、已知:ABC是正三角形,P是三角形内一点,PA3,PB4,PC5 求:APB的度数 A A P D P B B 第1题图 C C 第2题图 2、设P是平行四边形ABCD内部的一点,且PBAPDA求证:PABPCB 经典难题 第 3 页 共 38 页 3、设ABCD为圆内接凸四边形,求证:ABCDADBCACBD A
5、 D F P E C 第4题图 A D B B 第3题图 C 4、平行四边形ABCD中,设E、F分别是BC、AB上的一点,AE与CF相交于P,且 AECF求证:DPADPC 经典难题 1、设P是边长为1的正ABC内任一点,LPAPBPC,求证:A P B C B 第2题图 A A L2 D P C 第1题图 2、P是边长为1的正方形ABCD内的一点,求PAPBPC的最小值 3、P为正方形ABCD内的一点,并且PAa,PB2a,PC3a,求正方形的边长 A P D D E B 第3题图 EBA200,求BED的度数 C B 第4题图 C 4、如图,ABC中,ABCACB800,D、E分别是AB、
6、AC上的点,DCA300, 经典难题 第 4 页 共 38 页 经典难题 1、已知:如图,O是半圆的圆心,C、E是圆上的两点,CDAB,EFAB,EGCO 求证:CDGF。 证一:连接OE。 EGCO ,EFAB, O、G、E、F四点共圆,且OE为直径。 GF=OEsinGOF。 又OCD中,CD=OCsinCOD。 GOF+COD=180, OC= OE为O半径, CDGF。 C E 证二:连接OE,过G作GHAB于H。 EGCO ,EFAB, O、G、E、F四点共圆,且OE为直径。 GEO=HFG。又EGO=FHG=Rt, GEOHFG。GF:OE=GH:OG。 又GHCD,GH:CD=O
7、G:OC, 即GH:OG=CD:OC,GF:OE=CD:OC, 而OE=OC,CDGF。 C E G A D O F B A D G H O F B 2、已知:如图,P是正方形ABCD内点,PADPDA150 A 求证:PBC是正三角形 证明: D P E B C 3、如图,已知四边形ABCD、A1B1C1D1都是正方形,A2、B2、C2、D2分别是AA1、BB1、CC1、DD1的中点求证:四边形A2B2C2D2是正方形 经典难题 第 5 页 共 38 页 A A2 A1 D2 D1 B1 C1 D B2 B C2 C 4、已知:如图,在四边形ABCD中,ADBC,M、N分别是AB、CD的中点
8、,AD、BC的延长线交MN于E、F求证:DENF F E N D A C M B 经典难题 1、已知:ABC中,H为垂心,O为外心,且OMBC于M 求证:AH2OM; 若BAC600,求证:AHAO O H E B M D C A 经典难题 第 6 页 共 38 页 AAFOOEEBBDHMCHDMFC2、设MN是圆O外一直线,过O作OAMN于A,自A引圆的两条直线,交圆于B、C及D、E,直线EB及CD分别交MN于P、Q求证:APAQ G E C B M 3、如果上题把直线MN由圆外平移至圆内,则由此可得以下命题: O D N P A Q 设MN是圆O的弦,过MN的中点A任作两弦BC、DE,设
9、CD、EB分别交MN于P、Q 求证:APAQ E C M P A O Q N B D 4、如图,分别以ABC的AC和BC为一边,在ABC的外侧作正方形ACDE和正方形CBFG,经典难题 第 7 页 共 38 页 点P是EF的中点 求证:点P到边AB的距离等于AB的一半 D G C E P A Q B F 经典难题 1、如图,四边形ABCD为正方形,DEAC,AEAC,AE与CD相交于F 求证:CECF A F D E B C 2、如图,四边形ABCD为正方形,DEAC,且CECA,直线EC交DA延长线于F 求证:AEAF F A D B C E 经典难题 第 8 页 共 38 页 3、设P是正
10、方形ABCD一边BC上的任一点,PFAP,CF平分DCE 求证:PAPF A D F B P C E 4、如图,PC切圆O于C,AC为圆的直径,PEF为圆的割线,AE、AF与直线PO相交于B、D 求证:ABDC,BCAD A P E B O D F C 经典难题 1、已知:ABC是正三角形,P是三角形内一点,PA3,PB4,PC5 求:APB的度数 A P B 经典难题 第 9 页 共 38 页 C 2、设P是平行四边形ABCD内部的一点,且PBAPDA 求证:PABPCB A P B 3、设ABCD为圆内接凸四边形,求证:ABCDADBCACBD A D C D B 4、平行四边形ABCD中
11、,设E、F分别是BC、AB上的一点,AE与CF相交于P,且 AECF求证:DPADPC A F P E C C D B 经典难题 第 10 页 共 38 页 经典难题 1、设P是边长为1的正ABC内任一点,LPAPBPC,求证:L2 A P B C 2、已知:P是边长为1的正方形ABCD内的一点,求PAPBPC的最小值 A D P B C 经典难题 第 11 页 共 38 页 3、P为正方形ABCD内的一点,并且PAa,PB2a,PC3a,求正方形的边长 A P D B C 4、如图,ABC中,ABCACB800,D、E分别是AB、AC上的点,DCA300, EBA200,求BED的度数 A
12、D E B C 经典难题 1.如下图做GHAB,连接EO。由于GOFE四点共圆,所以GFHOEG, 即GHFOGE,可得EOGOCO=,又CO=EO,所以CD=GF得证。 GFGHCD经典难题 第 12 页 共 38 页 2. 如下图做DGC使与ADP全等,可得PDG为等边,从而可得 DGCAPDCGP,得出PC=AD=DC,和DCG=PCG150 所以DCP=300 ,从而得出PBC是正三角形 3.如下图连接BC1和AB1分别找其中点F,E.连接C2F与A2E并延长相交于Q点,连接EB2并延长交C2Q于H点,连接FB2并延长交A2Q于G点, 由A2E=111102A1B1=2B1C1= FB
13、2 ,EB2=2AB=2BC=FC1 ,又GFQ+Q=90和 GEB2+Q=900,所以GEB2=GFQ又B2FC2=A2EB2 , 可得B2FC2A2EB2 ,所以A2B2=B2C2 , 又GFQ+HB2F=900和GFQ=EB2A2 , 从而可得A2B2 C2=900 , 同理可得其他边垂直且相等, 从而得出四边形A2B2C2D2是正方形。 经典难题 第 13 页 共 38 页 4.如下图连接AC并取其中点Q,连接QN和QM,所以可得QMF=F,QNM=DEN和QMN=QNM,从而得出DENF。 经典难题 1.(1)延长AD到F连BF,做OGAF, 又F=ACB=BHD, 可得BH=BF,
14、从而可得HD=DF, 经典难题 第 14 页 共 38 页 又AH=GF+HG=GH+HD+DF+HG=2(GH+HD)=2OM (2)连接OB,OC,既得BOC=1200, 从而可得BOM=600, 所以可得OB=2OM=AH=AO, 得证。 3.作OFCD,OGBE,连接OP,OA,OF,AF,OG,AG,OQ。 ADACCD2FDFD= 由于, ABAEBE2BGBG 由此可得ADFABG,从而可得AFC=AGE。 又因为PFOA与QGOA四点共圆,可得AFC=AOP和AGE=AOQ, AOP=AOQ,从而可得AP=AQ。 经典难题 第 15 页 共 38 页 4.过E,C,F点分别作A
15、B所在直线的高EG,CI,FH。可得PQ=EG+FH。 2 由EGAAIC,可得EG=AI,由BFHCBI,可得FH=BI。 从而可得PQ= AI+BIAB= ,从而得证。 22经典难题 第 16 页 共 38 页 经典难题 1.顺时针旋转ADE,到ABG,连接CG. 由于ABG=ADE=900+450=1350 从而可得B,G,D在一条直线上,可得AGBCGB。 推出AE=AG=AC=GC,可得AGC为等边三角形。 AGB=300,既得EAC=300,从而可得A EC=750。 又EFC=DFA=450+300=750. 可证:CE=CF。 2.连接BD作CHDE,可得四边形CGDH是正方形
16、。 由AC=CE=2GC=2CH, 可得CEH=300,所以CAE=CEA=AED=150, 又FAE=900+450+150=1500, 从而可知道F=150,从而得出AE=AF。 经典难题 第 17 页 共 38 页 3.作FGCD,FEBE,可以得出GFEC为正方形。 令AB=Y ,BP=X ,CE=Z ,可得PC=Y-X 。 tanBAP=tanEPF=XZ=,可得YZ=XY-X2+XZ, YY-X+Z 即Z(Y-X)=X(Y-X) ,既得X=Z ,得出ABPPEF , 得到PAPF ,得证 。 经典难题 第 18 页 共 38 页 经典难题 1. 顺时针旋转ABP 600 ,连接PQ
17、 ,则PBQ是正三角形。 可得PQC是直角三角形。 所以APB=1500 。 2.作过P点平行于AD的直线,并选一点E,使AEDC,BEPC. 可以得出ABP=ADP=AEP,可得: AEBP共圆。 可得BAP=BEP=BCP,得证。 3.在BD取一点E,使BCE=ACD,既得BECADC,可得: BEAD =,即ADBC=BEAC, BCAC经典难题 第 19 页 共 38 页 又ACB=DCE,可得ABCDEC,既得 ABDE=,即ABCD=DEAC, ACDC 由+可得: ABCD+ADBC=AC(BE+DE)= ACBD ,得证。 4.过D作AQAE ,AGCF ,由SVADE=SVA
18、BCD=SVDFC,可得: 2AEVPQAEVPQ=,由AE=FC。 22 可得DQ=DG,可得DPADPC。 经典难题 第 20 页 共 38 页 经典难题 1.顺时针旋转BPC 600 ,可得PBE为等边三角形。 既得PA+PB+PC=AP+PE+EF要使最小只要AP,PE,EF在一条直线上, 即如下图:可得最小L= ; 过P点作BC的平行线交AB,AC与点D,F。 由于APDATP=ADP, 推出ADAP 又BP+DPBP 和PF+FCPC 又DF=AF 由可得:最大LATP=ADP, 推出ADAP 又BP+DPBP 和PF+FCPC 又DF=AF 由可得:最大L 2 ; 由和既得: L
19、2 。 经典难题 第 34 页 共 38 页 2.顺时针旋转BPC 600 ,可得PBE为等边三角形。 既得PA+PB+PC=AP+PE+EF要使最小只要AP,PE,EF在一条直线上, 即如下图:可得最小PA+PB+PC=AF。 既得AF=134+23+(+1)2 = 2+3= 422 = 2(3+1)2(3+1) = 226+2 。 2 = 经典难题 第 35 页 共 38 页 3.顺时针旋转ABP 900 ,可得如下图: 既得正方形边长L = (2+222)+2Va = 5+22Va 。 22经典难题 第 36 页 共 38 页 4.在AB上找一点F,使BCF=600 , 连接EF,DG,既得BGC为等边三角形, 可得DCF=100 , FCE=200 ,推出ABEACF , 得到BE=CF , FG=GE 。 推出 : FGE为等边三角形 ,可得AFE=800 , 既得:DFG=400 又BD=BC=BG ,既得BGD=800 ,既得DGF=400 推得:DF=DG ,得到:DFEDGE , 从而推得:FED=BED=300 。 经典难题 第 37 页 共 38 页 经典难题 第 38 页 共 38 页