一道第49届IMO试题的解题分析

第49届IMO第一题是一道平面几何题:已知H是锐角三角形ABC的垂心,以边BC的中点为圆心,过点H的圆与直线BC相交于两点A_1,A_2;以边CA的中点为圆心,过点H的圆与直线CA相交于两点B_1,B_2;以边.AB的中点为圆心,过点H的圆与直线AB相交于两点C_1,C_2.证明:六点A_1,A_2,B_1,B_2,C_1,C_2共圆.     

五立体几何

1.如果平面外的一条直线与这个平面的一条垂线垂直,那么这直线与这个平面平行。 2.已知a、b为两异面直线,由直线a上两点A、B分别引直线b的垂线,垂足为A_1、B_1,已知AB=2,A_1B_1=1;求异面直线a、b所成的角。 3.已知三条射线SA、SB、SC所成的∠ASC=∠BSC=30°,∠ASB=45°;求平面ASC与平面BSC所成的二面角的大小。 4.巳知A、B、 C、D四个点在平面a和平面β之外,A、B、C、D在平面a上的射影是A~1、B~1、c~1、D~1,且这四点在一直线上 A、B、C、D在平     

三角形全等(上)

<正>定义△ABC与△A_1B_1C_1中,若AB=A_1B_1,BC=B_1C_1,CA=C_1A_1,∠ABC=∠A_1B_1C_1,∠BCA=∠B_1C_1A_1,∠CAB=∠C_1A_1B_1.则称△ABC与△A_1B_1C_1合同(全等),△ABC与△A_1B_1C_1全等,记为△ABC≌△A_1B_1C_1.两个三角形全等的判定:三角形全等的判定定理1如果一个三角形的两边和夹角,与另一个三角形的两边和夹角对应相等,则这两个三角形全等.简记为     

例析用向量法解立体几何问题

<正>空间向量是解决立体几何问题的重要工具之一,而空间向量数量积又是求解高考立体几何问题的一把"利剑",它的应用非常广泛.本文谈谈如何量利用向量法巧思妙解立体几何题.一、线面角问题例1(2015年新课标2理科)如图1,长方体ABCD—A_1B_1C_1D_1中,AB=16,BC=10,AA_1=8,点E、F分别在A_1B_1、D_1C_1上,A_1E=     

等积变形与面积证题(三)

<正>一般说来,若Δ=Δ_1+Δ_2+…+Δ_n称为一个面积方程.如例1中,就是从面积方程S(△ABC)=S(△APB)+S(△BPC)+S(△CPA)入手的.1.若S(△ABC)=S(△A_1B_1C_1),这样1/2AB·h_c=1/2A_1B_1h_(c1).当AB=A_1B_1,则有h_c=h_(c1);当h_c=h_(c1),则有AB=A_1B_1.利用上述关系可以证明线段的相等.     

一个奇妙三角形定理的多方位推广

美国数学家约翰逊在其名著[1]中,介绍了一个奇妙的三角形定理,即定理1在△A_1A_2A_3的每条边上取两个点与该边中点等距离,即(?)=(?),(?)=(?),(?) =(?),若△B_1B_2B_3,△C_1C_2C_3,△A_1A_2A_3的重心依次为G_R,G_C,G_A,则线段G_BG_C必被点G_A所平分.     

体积问题中的几种转化方法

<正>体积问题是每年高考中的重点和热点问题,只要进行恰当的转化,改变它的顶点和底面,体积问题就能很容易的得到解决.一、通过等体积法转化例1如图1所示,在直三棱柱ABCA_1B_1C_1中,点D在直线A_1B上,AD⊥平面A_1BC,且BC=2,AB=     

从一题多证看直线与平面平行的证明

<正>题目如图所示,在正方体ABCD-A_1B_1C_1D_1中,M,N分别是C_1C、B_1C的中点,求证:MN∥平面A_1BD.分析线面平行的证明用几何法和向量法都可以证明,本题也不例外,题目虽很简单,但其证明方法却包罗了线面平行的主要证法,现证明如下:证法1(线面平行的判定定理法)连接B_1C,根据正方体的性质可知,B_1C∥A_1D.     

平面束的方程

关于平面束的方程,有些通用教材的讲述似有不完善之处,今提出来向大家请教.例如,有教材一方面说“通过定直线的所有平面的全体称为平面束”;另一方面又说“方程A_1x B_1y C_1z D_1十 λ(A_2x B_2y C_2z D_2)=0(其中λ为任意常数)称为通过直线L:A_1x B_1y C_1z D_1=0A_2x B_2y C_2z D_2=0 (A_1:B_1:C_1≠A_2:B_2:C_2)的平面束方程.”     

一道试题的多角度求解与探究

<正>1题目呈现(THUSSAT2021年10月测试第12题,注:多选题)如图1,在正方体ABCD-A_1B_1C_1D_1中,M,N分别为AB,A_1B_1的中点,P为边C_1D_1上的一点(包括端点),Q是平面PMB_1上一动点,满足∠MNA=∠MNQ,则点Q所在的轨迹可能为()．(A)椭圆(B)双曲线(C)抛物线(D)圆2背景溯源本题中考查的是平面截圆锥曲线的截线问题,在北师大版教材(2019年版)选择性必修一中,以阅读材料的形式给出了这一部分知识,详见第75页,小结如下:     

极坐标法证一定理及其推广

笔者在研究极坐标法证几何题时,发现如下一个几何定理及其推广。谨提供如下,请读者批评指教。引理设A_1(ρ_1,θ_1)、A_2(ρ_2,θ_2)为圆ρ=2acosθ(a>0)上任意二点,从极点P作弦A_1A_2的垂线,并过P作过A_1点的切线的垂线,垂足分     

定比分点公式的推广

定理1 设P为线段AB上一点,AP/PB=λ,AA_1∥BB_1∥PP_1为一组平行线,截直线l于A_1、B_1、P_1,设AA_1=a,BB_1=b,PP_1=x,则 1)当A_1、B_1在直线AB同侧(或有一点在AB上)时, x=(a λb)/(1 λ) 2)当A_1与B_1在直线AB异侧时, 证明如图连A_1B,交PP_1(或其延长线)于Q,应用相似三角形可算出PQ,QP_1,应用PP_1=PQ±QP_1,注意AP=λ·PB,AB=(1 λ)PB,即得。定理有很多应用,如解析几何中定比分点     

第九届美国数学邀请赛(AIME)试题及解答

1.已知:xy x y=71,x~2y xy~2=880,x,y为正整数,求x~2十y~2. 2.矩形ABCD,AB=4,CB=3,点A=p_O,P_1,…,P_(168)=B把AB边分为168个相等的小段,点C=Q_o,Q_1,…,Q(168)=B把CB边分成168个相等的小段,做线段P_kQ_K,1≤k≤167,在AD,CD上同样重复上述过程,再引对角线AC,求这335条线段长度之和。 3.把(1 0.2)~(1000)按二项式定理展开,且令c_1000~0(0.2)~0 C_1000~1(0.2)~1 … C_1000~k(0.2)~1000=A_o A_1 … A_1000,其中A_=C_1000~1000(0.2)~k,k=0,1,2,…,1000,问使A_k最大时k是多少?     

繁与简在于解法的选择

不久前,学校进行了一次考试,普遍认为最后一题过繁。原题如下: 设扇形AOB的半径为a,中心角为θ(锐角)。由A向半径OB引垂线AB_1,由垂足B_1引弦AB的平行钱交OA于A_1.再由A_l引半径OB的垂线AB_2,再由B_2引弦AB的平行线交OA于A_2,这样无限地反复地继续作下去。所得△ABB_1,△A_1B_1B_2,△A_nB_nB_(n+L)…的面积分别为S_1,S_2,S_3,…,s~n,…求所有这些三角形面积的和。     

与三角形边上定比分点有关的几个比值

命题1 设点A_1、B_1、C_1分别位于△ABC的三边BC、CA、AB上(或其延长线上)(图1),若BA_1/BV=λ_1,CB_1/CA=λ_2,AC_1/AB=λ_3。则S_1/S=1-(λ_1 λ_2 λ_3) (λ_1λ_2 λ_2λ_3 λ_3λ_1)。(1)     

几何通分法

通分,是代数中应用广泛的恒等变形,它也是解决某些几何问题的有效方法。例1 设O为△ABC内一点,AO、BO、CO的延长线分别交对边于A_1.B_1.C_1。求证 AO/AA_1+BO/BB_1+CO/CC_1=2. 分析1 设法将AO/AA_1、BO/BB_1、CO/CC_1通分。可以选取BC为公分母,取AO/AA_1=X/BB_1.BO/BB_1=y/BC,CO/CC_1=Z/BC 其中x、y、z为待定线段. 通过第四比例项做图,可以求出x、y、z。证明过o作EF∥BC交AB、AC、FE、F     

三棱柱中折线的最值问题

<正>问题呈现如图1,在直三棱柱ABC-A_1B_1C_1中,底面为直角三角形,∠ACB=90°,AC=6,BC=CC_1=2(1/2),P是BC_1上一点,则CP+PA_1的最小值是____.讨论经历易知,若A_1、P、C三点在一条直线上时,A_1P+CP最短.连接A_1B,即可将平面A_1C_1B_1沿BC_1翻折,使之与平面BCC_1在同一平面(如图2)。     

类退化椭圆型方程的边值问题

在由光滑Jordan曲线Ω:H(x,y)=0围成的区域Ω中,考虑方程(u)≡A_0H~au_(xx)+2B_0H~βu_(xy)+C_0H~yu_(yy)+au_x+bu_y+cu=0, (1) 对0<λ<1,我们规定以C~(m+λ)(Ω)表示C~m(Ω)中其m阶导数在Ω上满足具有指数λ的Holder条件的那些函数所成的类。我们假设:方程(1)的系数A_0、B_0、C_0、a、b、c∈CC~λ(Ω),H∈C~(2+λ)(Ω),并且c0,常数a、β、r>0。不妨设在Ω中H(x,y)>0,而在Ω上A_0、B_0、C_0均不恒为零。 假设在Ω中B_0~2H~(2β)-A_0C_0H~(a+γ)<0,即方程是椭圆型的。由假设可知2βα+γ。显然,方程(1)在整个边界Ω上呈退化。而以往的许多工作,如丁正中和他的文献中指出的     

第七届巴尔干国家中学生数学奥林匹克试题及解答

1.(希腊)设a_1=1,a_2=3,且对子所有的正整数n,a_(n 2)=(n 3)a_(n 1)-(n 2)a_n 。试求所有使a_n可被11整除的n的值。 2.(保加利亚)考虑下式定义的一个多项式:a_0 a_1x a_2x~2 …十a_((2)_n)x~(2n)=(x 2x~2 … nx~2)~2。求证: 3.(南斯拉夫)设A_1B_1C_1是不等边锐角△ABC的垂足三角形,A_2、B_2、c_2是内切于△A_1B_1C_1的圆与它的边的切点。求证:△A_2B_2c_2和△ABC的欧拉直线重合。注1.已知三角形的垂足三角形以原三角形高线的足为顶点。注2.已知三角形的欧拉直线由它的垂心(三条高的交点)和它的外接圆心确定。     

涉及三角形内心的若干不等式

设△ABC外接圆、内切圆半径分别为R、r,I为内心,AI、BI、CI分别交外接圆于A_1,B_1,C_1,a,b,c表示边,p为半周长,△表△ABC面积,△＇表△A_1B_1C_1面积,AI=α,BI=β,CI=γ。本文给出一些不等式。 1.涉及α,β,γ的不等式