数学竞赛专栏

有奖解题擂台(21)河南师范大学数学系吴伟朝(邮编:453002)已知:凸四边形ABCD的两条对角线AC与BD相交于点P,三角形ABP、BCP、CDP和DAP的内切圆圆心分别是I_1、I_2、I_3和I_4,其内切圆半径分别是r_1、r_2、r_3和r_4,且点P到直线AB、BC、CD和DA的距离分别是h_1、h_2、h_3和h_4。求证:(1)I_1、I_2、I_3、I_4四点共圆的充分必要条件是AB CD＝BC DA,(即ABCD有内切圆)。     

有奖解题擂台(24)

已知:P是凸四边形ABCD的内部或边上(不包括顶点)的任意的预先给定的一点,三角形ABP、BCP、CDP、DAP的内切圆圆心分别是I_1、I_2、I_3、I_4(规定:当P在某条边上,例如P是AB边上的内点时,△ABP的内心I_1就是点P)。     

有奖解题擂台(29)

题1 如图1,已知△ABC的内切圆I切BC边干点D,而P是BC边上的任意内点,三角形ABP和ACP的内切圆圆心分别是I_1和I_2.     

数学问题与解答

281.设ABCD是⊙O的外切梯形,E是它的对角线交点,r_1、r_2、r_3、r_4分别是△ABE、△BCE、△CDE、△DAE的内切圆半径,求证: 1/r_1+1/r_3=1/r_2+1/r_4。证:设AD∥BC,S_1、S_2、S_3、S_4和P_1、P_2、P_3、P_4分别表示△ABE、△BCE、△CDE、△DAE的面积和半周长。由于S_i=r_i·p_i,故只要证明P_1/S_1+P_3/S_3=P_2/S_2+P_4/S_4。∵ABCD是圆的外切梯形,∴AB+CD=     

关于费尔马点的一个不等式

设P是△ABC内部满足∠BPC=∠CPA=∠APC=120°的一点,则称点P是△ABC的费尔马点。 定理 设P是△ABC的费尔马点,点P至边BC、CA、AB的距离分别为r_1、r_2、r_3,△ABC的内切圆半径为r.则有 r_n r_2 r_3≤3r.(1) 证明:记BC=a,CA=b,AB=c,PA=R_1,PB=R_2,PC=R_3,则有 a~2=R_2~2 R_3~2 R_2R_3, (2) b~2=R_3~2 R_1~2 R_3R_1. (3) 不妨设a≥b≥c.则可证     

一个有趣的平几公式

本文先证明笔者最近发现的一个平几公式,即: 定理1 已知△ABC,BC边上的高为h,N为BC边内一点,△ABN与△ANC的内切圆半径分别为r_1、r_2,则△ABC的内切圆半径r满足 r=r_1 r_2-2r_1r_2/h_1 (1). 在证明定理1的时候需要用到一道已知的平几题,即 辅助命题 在△ABC中,内切圆⊙I与BC、CA、AB三边分别切于D、E、F,DIK为⊙I的直径,直线AK交BC边于C,则BG=CD.     

有奖解题擂台(76)

题1 已知:圆外切凸四边形ABCD外切于圆O(O为圆心),对角线AC与BD相交于点P,四个三角形PAB、PBC、PCD及PDA的内切圆圆心分别是I1、I2、I3及I4.已证明I1、I2、I3、I4四点共圆(I1、I2、I3、I4四点共圆等价于ABCD是圆的外切四边形),设此圆的圆心为M.求证:O、M、P三点共线的充要条件是:ABCD是一个筝形(即ABCD关于AC对称或关于BD对称)或一个圆的内接四边形.     

对一道中考题的延伸拓展

题目阅读材料：如图1（1）,△ABC中,AB=AC,P为底边BC上任意一点,点P到两腰的距离分别为r_1、r_2,腰上的高为h,连结AP,则S_（△ABP）＋S_（△ACP）=S_（△ABC）.即1/2AB·r_1＋1/2AC·r_2=1/2AB·h.所以r_1＋r_2=h（定值）.     

一道难得一见的中考题

绍兴市2000年中考数学试卷中第27题:如图1,在面积为4的菱形 ABCD 中,画一个面积为1的△ABP,使点 P在菱形 ABCD 的边上(不写画法、保留画图痕迹).此题并不是举足轻重的压轴题,只是一道非常一般的作图题.说它一般,因为只要在菱形ABCD 的边 AD 或 BC 上找到中点 P——作出线段的中点,然后连结 PB 或 PA 即可;但从知     

与费马点有关的又一不等式

命题设max(A,B,C)<120°,点P是△ABC内的费马点(即△ABC内满足∠BPC=∠CPA=∠APB=120°的点),BC=a,CA=b,AB=c;△ABC的内切圆半径为r,点P到三边BC、CA、AB的距离分别为r_1、r_2、r_3,则有a~2r_1 b~2r_2 c~2r_3≥1/3(a b c)~2·r (1) 等号成立当且仅当△ABC为正三角形。证明:记PA=u,PB=v,PC=w;△ABC、     

利用方程探究相似三角形问题

例如图1,梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°,AD=8,DC=2,AB=m(m>0)(1)当∠BPC=90°时,求证:△ABP∽△DPC;(2)当m为何值时,能使∠BPC=90°的点P分别有两个,一个,或不存在?(3)是否存在合适的m的值和P点的位置,使得△APB、△PDC、△PBC都相似?如果不存在,说明理由;如果存在,求出m的值和P点的位置.解(1)当∠BPC=90°时,易证得∠A=∠D=90°,∠1=∠3=90°-∠2,∴△ABP∽△DPC.(2)当△ABP∽△DPC时,也能证得∠BPC=90°,所以问题(2)转化为:“当m为何值时,能使△ABP∽△DPC的点P分别有两个,一个,或不存在?”假设存在合适的m值,使…     

对一道选择题答案的反思

题目如图1,四边形ABCD是正方形,E是CD的中点,P是BC边上的一点,下列条件中,不能推出△ABP与△ECP相似的是().(A)∠APB=∠EPC(B)∠APE=90°(C)P是BC边的中点(D)BP∶BC=2∶3本题答案应该是C.但许多同学是这样解的:当∠APE=90°,∠1+∠α=90°,又因为∠β+∠1=90°,所以∠α=∠β,又因为∠B=∠C,所以△ABP∽△PCE.故选B.选择支B能否推出△ABP∽△ECP?可以换个角度思考,即当△ABP∽△PCE时,能否求出BP的长呢?不妨设正方形的边长为4a,BP=x,则CP=4a-x,CE=2a,根据相似三角形的对应边成比例可得CBEP=PACB,即2xa=4a4-…     

数学问题与解答 1986年第5期问题解答

106.△ABC的三条中线AD、BE、CF将其分成六个小三角形,这六个三角形的内切圆半径按逆时针方向排列依次为r_1,r_2,r_3,r_4,r_5,r_6,试证: 1/r_1-1/r_2 1/r_3-1/r_4 1/r_5-1/r_6=0. 证:设△ABC的重心为G,面积为1,显然被分成六个小三角形的     

关于Carlitz—Klamkin不等式

1971年,S·Reich提出.设r_1、r_2、r_3分别为△ABC内任意一点P到各边的距离,△ABC的内切圆半径为r,证明或否定:1/r_1 1/r_2 1/r_3≥3/r1972年,L·Carlitz指出这个不等式不成立,并证明了     

2008年第2期问题解答

151.长方形ABCD中,AB=10厘米,AD=20厘米.P、Q两点同时从A点出发,P以每秒1厘米的速度按顺时针方向、Q以每秒0.5厘米的速度按逆时针方向在长方形的边上运动.当P、Q运动到长方形ABCD的同一条边上时,P、Q立即改变运动方向(运动方向即为顺时针方向或逆时针方向),并同时互换运动速度.问:经过2008秒时,三角形DPQ的面积是多少?     

数学问题与解答

1985年第5期问题解答 81.在圆内接凸四边形ABCD中,⊙O_1、⊙O_2、⊙O_8、⊙O_4分别是△ABD、△BCA、△CDB、△DAC的内切圆.设AB、BC、CD、DA上的切点依次是E、F,M、N,G、H,P、Q.求证: (1)EF=GH,MN=PQ; (2)EF·MN=R_1R_3+R_2R_4(R_1是⊙O_i的半径).     

圆锥曲线方程

课时一　椭圆的标准方程及几何性质 基础篇 诊断练习一、填空题1.椭圆 4 x2 + 2 y2 =1的焦点坐标为 ,准线方程为 ,离心率为 .2 .椭圆 x29+ y24 =1上任意一点 P到两焦点 F1,F2 的距离之和为 ,三角形 F1PF2 的周长为.3.椭圆 x22 5+ y216 =1上一点 P到右焦点 F的距离是长轴两端点到右焦点 F的距离的等差中项 ,则点 P的坐标为 .4 .椭圆 x24 + y23=1与两对称轴的交点分别为 A ,B,C,D ,则四边形 ABCD的内切圆的面积为 .二、选择题1.设焦距为 2 c =6 ,焦点在 x轴上的椭圆经过点Q( 0 ,- 4) ,则该椭圆的标准方程为 (　　 )( A) x210 0 + y23…     

关联三个圆的一个定理

定理 圆内接折四边形ABCD,边AB、CD交于点H(图1).O、R分别是外接圆的圆心和半径.O_1、O_2,r_1、r_2分别是△ADH和△BCH的内心和半径.O到O_1、O_2的距离分别为d_1、d_2,则     

一个平面几何公式的姊妹公式

文 [1 ]给出了如下平面几何公式 :r =r1+r2 -2r1r2h .其中 ,P为△ABC的BC边上一点 ,h为BC边上的高 ,r ,r1,r2 分别为△ABC、△ABP和△ACP内切圆半径 .我们得到定理　设P为△ABC的边BC上一点 ,h为BC上的高 ,R ,R1,R2 分别为△ABC、△ABP、△ACP的外接圆半径 ,CA =b ,AB =c ,则R =(b +c) (bR1+cR2 )4h(R1+R2 ) . ( )证明 :由正弦定理 ,AP =2R1sinB =2R2 sinC ,设BC =a而sinB =b2R,sinC =c2R,因此R1+R2 =AP2 ( 1sinB+1sinC) =R(b +c)bc ·AP=R(b+c) sinAah ·AP=R(b+c)· AP2Rh=b +c2h (R1sinB +R2 sinC)=b +…     

一道中考试题的解法探讨

题目(湖州卷)如图,已知在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,P是AD边上的任意一点(不含端点A、D),连结PC,过点P作PE⊥PC交AB于E.