一道国际数学竞赛题的再推广

第28届国际数学奥林匹克的第二题,给出了一个很优秀的几何命题。文[1]和文[2]曾对该命题作出了初步推广,本文试对该命题作进一步的推广。我们有定理1 设△ABC为锐角三角形,P为BC边上的任意一点,以AP为弦任作一圆与AB、AC分别相交于M、N 自A引一条射线与△ABC的外接圆相交于D,使∠DAC=∠BAP,如图,则四边形AMDN的面积等于△ABC的面积。证明:连结CD、PN、MN,设MN与AD相交于E,依题设有∠BAP=∠DC,又     

一个几何不等式的简证

文[1]给出了关于三角形中线的一个不等式,即“在△ABC中,成立不等式 ab/m_am_b+bc/m_bm_c+ca/m_cm_a≥4,等号当且仅当△ABC为正三角形时成立。”下面利用上述结论证明文[2]中的一个几何不等式。题目设△ABC的重心为G,AG,BG,CG的延长线分别交三边BC,CA,AB于D,E,F,交△ABC的外接圆于A′,B′,C′,求证: A′D/DA+B′E/EB+C′F/FC≥1, 证明:设BC=a,CA=b,AB=c,AD=m_a,BE=m_b,CF=m_c。     

对一道竞赛题的再思考

课余小明解一道初中数学竞赛题:如图1,△ABC内有一点O,过O作各边的平行线,把△ABC分成三个三角形和三个平行四边形.若三个三角形的面积分别是1,1,2,求△ABC的面积.(2004,四川)他的解答过程如下:如图2,易知三个三角形与△ABC均相似.记△ABC的面积为S,则√S1√S √S2√S √√S S3     

面积比在几何证题中的应用

面积比的类型很多,本文着重谈“有一个角对应相等(或互补)的两个三角形面积之比等于夹这个角的两边乘积之比”在几何证题中的广泛应用。这个性质可表示为: 定理:在△ABC与△A_1B_1C_1中,∠B=∠B_1(或互补),则 S_(△ABC)/S(△A_1B_1C_1)=(AB·BC)/(A_1B_1·B_1C_1)。我们用三角形的面积公式S=1/2acsinB容易证明上述定理(略)。不少比例线段的证明,可归结为这个性质的应用。下面举例说明之。 1.证明三角形内角平分线的性质例1 已知△ABC的内角A的平分线交BC于D 求证:     

28—IMO—2的分析法证明

28届IMO—2题公布后,笔者曾给出一个较标准答案方便得多的分析法证明。 28—IMO—2:设锐角△ABC的∠A的平分线交BC于L,交外接圆于N,自点L分别至AB和AC引作垂线为LK和LM(K、M是垂足),证明:△ABC的面积等于     

从一个错误的面积练习题谈起

书[1]第117页有这样一个练习题： 例1如图1，P为△ABC内一点，AP、BP、CP分别交BC、AC、AB于D、E、F，把△ABC分成六个小三角形，三角形中的数字为四个小三角形的面积．求△ABC的面积．     

从著名的外森比克不等式谈起

1919年,数学家外森比克（Weitzenbock）提出了如下三角形边长和面积的一个优美不等式:问题1:设△ABC的三边长为a,b,c,面积为△,则有不等式a²+b²+c²≥43^1/2△（1）此题曾经作为1961年国际数学竞赛题,也是2011年科索沃数学奥林匹克竞赛题（见文[6]）,围绕不等式（1）有许多有趣的加强和拓广.这里,笔者将不等式（1）加强为:     

用三角法证明一个几何不等式

题设△ABC 的三边和面积分别为 a、b、c 和△,则a~2b~2 b~2c~2 c~2a~2≥16△~2 (1)文[1]中利用海伦公式给出几何证明.笔者经过探索,发现把(1)式转化成三角不等式来证明,不仅简捷,而且可以获得多种证法.证由三角形面积公式,(1)式等价于     

一道安徽省中学数学竞赛题的又一证法

1978年安徽省中学数学竞赛试题第二试第3题为：“过三角形的重心任作一直线，把这三角形分成两部分，证明这两部分面积之差不大于整个三角形面积的.如[1].在“三角形面积问题举例”一节中，介绍了这道试题的向量证法.如[2]，在证不等关系一节中，在斜坐标系中介绍了这个试题的解析几何证明.本文结合三角形面积公式再给出这道试题的一种简单证明.证如图所示，过△ABC重心G的直线l分别交AB及AC于M及N.现在我们先证明为此，连AG并延长交BC于D，又过B及C分别作AD之平行线与直线l各交于E及F点.则DG是梯形BCFE的中位线.故有BE＋CF＝2…     

一道几何名题的简证及其他

文[1]中提到了如下问题:问题1在一个角(C)等于60°的已知△ABC的各边上作等边三角形,则△ABC和对着∠C的新三角形的面积之和等于另外两个三角形的面积之和.此题选自胡·施坦豪斯的《数学万花筒》,文[1]中和原著的解答所用知识超出了新教材中初中阶段的要求,本文提供一个很简洁的解答.     

三角形中线长度计算面积公式的巧证

文[1]利用面积关系及海伦公式,文[2]利用余弦定理及三角形面积公式分别推导出三角形中线长度计算面积公式：如果m、n、p分别是△ABC三边上的中线,     

应用中线定理解题

命题若三角形一边上的中线等于这边长的一半,则这个三角形是直角三角形.文[1]作者称它为中线定理,并谈到"应用它可以简洁地解答许多问题,包括考试题和竞赛题".作为研究性资料,将其译出,供数学教育工作者参考.对其中几例,笔者还给出另外解法.文[1]首先证明了这个定理.证1:如图1,设△ABC的中线AM₁=1/2 BC.要证∠BAC=90°.     

共边比例定理及其应用

共边比例定理：若△ABC和△DBC有公共边BC，AD交BC于E（或交BC的延长线于E），则＝S△ABC/S△DBC=AE/DE．符合命题条件的两共边三角形，其位置关系有如下四种情形．证如图甲，过A、D分别作BC的垂线，垂足其他三种情形可以类似地证明（略）．如果我们熟悉这个定理的四种情形，并能灵活地应用它，则能方便地、简捷地解答许多数学竞赛题.一、有关线段问题例1如图，在△ABC中，若BD：DC＝CE:EA＝2：1，AD和BE相交于F，则AF：FD＝___．（92－93学年度广州等五市初中数学竞赛题）解　　连结FC，设S△DCF＝S,贝S△BDF＝2…     

Janic不等式的推广及逆向不等式

本文约定:△ABC的三边长,外接圆半径,内切圆半径,面积以及三边对应的旁切圆半径分别为a、b、c,R、r,D,ar、br、cr,对△''ABC、△111ABC、△222ABC有类似表示. 1967年,RRJanic曾建立如下不等式[1]: 在△ABC中,有 2224bccbababcrrrrrr++? (1) GATsintsifas将(1)推广到两个三角形[2]: 在△ABC及△''ABC中,有 2224''''bccbababcrrrrrrD++矰. (2) 本文将其推广到三个三角形并得出推广结果的逆向不等式. 命题 在△111ABC、△222ABC及△''ABC中,有 121212121224''''bccbabaabbccRRrrrrrrrDD?+.(3) …     

一道全国高中联赛向量题推广的新视角

1 已有推广的呈现对于2004年全国高中数学联赛题中的向量题:设 O 点在△ABC 内部,且有+2+3=0,则△ABC 的面积与△AOC 的面积的比为().A.2 B.3/2 C.3 D.5/3文[1]和文[2]均将其推广,但叙述稍有不同.为行文方便,将其叙述分别摘录如下.文[1]的推广为:设 O 点在△ABC 内部,且有 p·+q·+r·=0(p,q,r∈(0,+∞)),则△ABC 的面积与△AOB、△BOC、△AOC 的面积的比分别为(p+q+r)/r、     

三论三角形外角平分线三角形的性质

文[1]、文[2]分别给出了三角形外角平分线三角形的若干性质.它作为与一个三角形有着特殊关系的三角形,应有很多优美的性质,就像矿藏一样,不将这些矿藏从这个矿点里挖掘出来,总感到意犹未尽.基于这个想法,笔者进一步研究了三角形的外角平分线三角形.现将又得到的几个性质归结出来以飨读者.图1如图1,记△A′B′C′为△ABC的外角平分线三角形,△ABC的外接圆半径和内切圆半径分别为R、r,三内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,S为其半周长,△为其面积;△A′B′C′的三内角A′、B′、C′所对边的长分别为a′、b′、c′,△′为其面积.则:…     

欧拉不等式的简捷证明及其推广

设△ABC的外接圆与内切圆的半径分别为R与r,则R≥2r,其中等号成立当且仅当△ABC为正三角形.这就是著名的欧拉不等式,它不仅形式简洁、优美,而且应用极为广泛,众多的三角形不等式都是其等价形式(参见文[2]).关于它的证明常见于许多书刊,如文[1]给出了其三角证法.纵观这些证明,均较繁琐.本文给出一种极为简捷的证法及其推广如下.1 欧拉不等式的简证 证明:如图 1,记△ABC的三边长分别为     

一个与三角形相关的向量等式的讨论

在2004年全国高中数学联赛的试题中,有一道被广泛关注的选择题:设 O 点在△ABC 的内部,且+2+3=0,则△ABC 的面积与△AOC 的面积的比为( ).A.2 B3/2 C.3 D.5/3不少人对该题进行研究和推广,已公开发表的关于这方面的文章,至少有十多篇.其中,文[1]、文[2]有如下结论:’命题1(文[1]中的定理)设 O 为△ABC 所在平面上的一点,p,q,r 是不同时为0的实数,且 p+q+r=0,①则△AOB、△BOC、△AOC 的面积与△ABC 的面积之比分别为     

数学问题388的解答

正[数学问题388][1]在三角形ABC中,AL,BM是中线.AL和BM的延长线分别交三角形ABC的外接圆于P和Q.试问,如果AP=BQ,那么三角形ABC是否一定是等腰三角形?如果不是的话,请举出一个反例.解:约定:设△ABC的三边a,b,c所对的中线长分别为m_a,m_b,m_c,中线延伸到外接圆的长为M_a,M_b,M_c,由文[2]知,     

三角形垂心的性质及应用

垂心是三角形中的重要一点,鉴于知识的条理化、系列化,本文将归纳涉及三角形垂心的诸多性质及其应用。先不加证明地给出有关的性质。性质1 三角形的三条高线相交于一点(这就是三角形的垂心定理)。性质2 H是锐角△ABC的垂心,AH交BC于D,交△ABC外接圆于L,有