高中数学竞赛平面几何,平面几何500条定理

  • 高中数学
  • 2025-12-01

高中数学竞赛平面几何?2024年全国高中数学联赛A卷二试平面几何题的解题核心在于通过辅助线构造和几何性质转化,将共圆问题转化为三线共点问题,最终利用根轴定理或等角共轭性质完成证明。以下是具体分析:初始观察与目标转化题目要求证明四点共圆,但直接证明缺乏明显角度或比例关系。通过连接延长线段发现BP、CA、DQ三线共线,那么,高中数学竞赛平面几何?一起来了解一下吧。

2024年高中数学竞赛平面几何

证明:作点F关于直线AC的对称点点F', 易知点F'在AG上, ∠FEA=∠F'EA

∵BF //DG

∴FA/AD=BA/AG, 即FA×GA=AB×AD=AB²

∵∠GHC=∠GBC

∴G, H, B, C四点共圆

要证B, H, F, E四点共圆

需证∠BHF=∠FED

又∠BHF=∠BHC+90°=∠BGC+90°

∠FED=∠FEA+90°=∠F'EA+90°

所以需证∠F'EA=∠BGC, 即E, F', G, C四点共圆

而AE×AC=AB²=FA×GA=F'A×GA

得证.

数学竞赛平面几何100题

如图所示:令圆心为坐标圆点半径为2【这个是为了计算出E、B、F、H的坐标,然后根据BFH的坐标求出一个圆的方程,如可以就出就可以证明三点BFH共圆,再把E的坐标带入同一个方程,如符合关系式,则四点EBFH四点共圆】所以E(o,o)B(根号2,根号2)F(-根号2,3根号2)【F的坐标可先求出y轴与BF的交点P,在根据P,B两点求出所在直线,从而得出F的y值。具体见下:B(根号2,根号2)P(0,2根号2)根据两点公式求直线方程:(x-x1)/(x2-x1)=(y-y1)/(y2-y1)得直线方程:根号2x+根号2y=4再把F的x值=-根号2(F的x值与A的x的值一样为-根号2)得F的y值3根号2.】再求出H的坐标【根据三角形HPE为等腰直角三角形】H(-2根号2,2根号2)

设EBFH的圆的方程为x^2+y^2+Dx+Ey+F=0把点BFH三点的坐标带入方程x^2+y^2+Dx+Ey+F=0

求得D=根号2E=-3根号2F=0所以EBHF的圆的方程为x^2+y^2+根号2x-3根号2y=0

再把点E(0,0)的方程带入满足圆的方程。所以EBFH四点共圆!

高中数学竞赛几何定理大纲

平面几何推荐书目:(可选择阅读,标粗为重点书目)

(1)《平面几何证明方法全书》沈文选

(2)《平面几何的解题规律》周沛耕刘建业

(3)《数学奥林匹克小丛书·高中卷7·平面几何》范端喜、邓博文

(4)《数学奥林匹克小丛书·高中卷9·几何不等式》冷岗松

(5)《高中数学竞赛专题讲座·平面几何》虞金龙、马洪炎

(6)《高中数学竞赛课程讲座·几何问题》中等数学编辑部

(7)《高中数学竞赛解题策略·几何分册》沈文选、杨清桃

(8)《高中数学竞赛专题讲座·平面几何解题思想与策略》过伯祥

(9)《命题人讲座·圆》田廷彦

(10)《数林外传系列·平面几何100题》单墫

(11)《几何变换》(老版小丛书)萧振纲

(12)《几何变换与几何证题》萧振纲

(13)《三角与几何》(老版小丛书)田廷彦

(14)《几何新方法与新体系》张景中

(15)《面积关系帮你解题》张景中、彭翕成

(16)Euclidean Geometry in Mathematical Olympiads by Evan Chen(陈谊廷)

(17)《近代欧式几何学》R·A·约翰逊

(18)《数学奥赛辅导丛书(第二辑)·几何不等式》单墫

(19)《面积与面积方法》(小丛书老版初中卷)田廷彦

(20)《数林外传系列·反射与反演》严镇军

2024高中数学竞赛试题

(1)延长BP,交AC于S

由梅涅劳斯定理,CPQ截△ARS,有AQ/QR*RP/PS*SC/CA=1

从而AQ/QR=(PS*AC)/(PR*CS)=(PS*AC)/(PC*CS)

又△PSC∽△CSB 所以PS/CS=PC/CB 即PS*BC=PC*CS

因此AQ/QR=(PS*AC)/(PS*BC)=AC/BC为定值

(2)作角C的平分线交AB于T,连TQ

由角平分线定理AT/TB=AC/CB=AQ/QR

因此TQ平行于BR,因此角ATQ=角ABR=角PCB,

所以T、Q、B、C四点共圆,所以角BQC=角BTC为定值

平面几何中学数学竞赛题

高中数学竞赛中涉及的重要大学知识点主要包括平面几何、代数与不等式、数论、组合数学等领域的进阶定理与工具

平面几何领域

平面几何是竞赛的核心板块,其进阶定理常与大学解析几何或射影几何思想相关。梅涅劳斯定理通过共线三点分割线段的比例关系,构建三角形内点与边的关联,是证明共线性的关键工具;西姆松定理则揭示了三角形外接圆上一点到三边垂足共线的条件,体现了射影几何中极线与极点的对应关系。此外,几何变换(如相似变换、反演变换)和复数方法(将几何问题转化为复数运算)的引入,进一步拓展了平面几何的解题维度,这些方法在大学数学分析中也有广泛应用。

代数与不等式领域

代数部分的核心是柯西不等式及其推广形式,它通过向量内积或二次型理论,为证明不等式、求最值问题提供了统一框架。例如,柯西不等式在处理分式不等式、数列求和等问题时,能简化计算并揭示隐藏的对称性。此外,递归数列的通项公式求解常涉及特征方程法,这与大学线性代数中矩阵特征值的计算密切相关。

数论领域

数论部分的知识点直接对应大学初等数论内容。

以上就是高中数学竞赛平面几何的全部内容,高中数学竞赛中涉及的重要大学知识点主要包括平面几何、代数与不等式、数论、组合数学等领域的进阶定理与工具。平面几何领域平面几何是竞赛的核心板块,其进阶定理常与大学解析几何或射影几何思想相关。梅涅劳斯定理通过共线三点分割线段的比例关系,构建三角形内点与边的关联,内容来源于互联网,信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。

猜你喜欢