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證明四點共圓的判定定理有哪些

生活 更新时间:2026-10-30 06:30:53

證明四點共圓的判定定理有哪些?關于四點共圓的幾個命題以及反證法的運用,今天小編就來說說關于證明四點共圓的判定定理有哪些?下面更多詳細答案一起來看看吧!

證明四點共圓的判定定理有哪些(關于四點共圓的幾個命題以及反證法的運用)1

證明四點共圓的判定定理有哪些

關于四點共圓的幾個命題以及反證法的運用

命題1

如圖1,O為△ABC内一點,若OA=OB=OC,則∠BOC=2∠BAD.

這是一個真命題,

我們可以延長AO,利用三角形外角的性質以及“等邊對等角”給出證明.

其實,隻要點O,A在BC的同側,都可以證明∠BOC=2∠BAD.解題思路我們并不陌生,與證明圓周角定理完全一樣.

命題2

如圖2,O為△ABC内一點,如果OB=OC,且∠BOC=2∠BAC,那麼OA=OB.

這個命題可以看作是命題1的逆命題,它也是真命題.

用反證法證明如下:

如答圖1, 延長AO,

則∠1=∠2 ∠3,

假設OA<OB,

則∠3<∠2.

∴∠2 ∠3<2∠2.

∴∠1<2∠2.

同理,∠4<2∠5.

∴∠1 ∠4<2(∠2 ∠5).

即∠BOC<2∠BAC.

這個結論與已知條件矛盾,

∴原假設不成立.

同樣的道理,如果假設OA>OB,也可以證明這個假設不成立.

∴OA=OB.

拓展

與命題1類似,隻要點O,A在BC的同側,結論都成立.

思考

如果不用反證法,可以證明嗎?

答案是肯定的,但是比較繁,詳見附錄1.

命題3

如圖3,點A,D在BC的同側,若∠BAC=∠BDC,則A,D,B,C四點共圓.

與命題2一樣,我們照樣用反證法證明這個命題是真命題.

如答圖2,過A,B,C三點作⊙O.假設點D在圓外,CD與⊙O交于點E,連接BE.

依據圓周角定理的推論“同弧所對的圓周角相等”,得∠BEC=∠A.

依據三角形外角的性質,得∠BDC<∠BEC,

所以∠BDC<∠BAC.

這與已知條件矛盾,假設不成立.

同樣的道理,點D也不能在⊙O内.

所以點D在⊙O上,即A,D,B,C四點共圓.

拓展

能夠不用反證法嗎?

答案也是肯定的,證法詳見附錄2.

附錄1

不用反證法,證明命題2

如圖4,O為△ABC内一點,若OB=OC,且∠BOC=2∠BAC,求證OA=OB.

證明

過程有點繁,下面我們把它分為六大步.

第一步,先證∠BAC=∠ABO+∠ACO.

如答圖3,延長AO,

由三角形外角的性質,得

∠BOC=∠BAC+∠ABO+∠ACO.

∵∠BOC=2∠BAC.

∴∠BAC=∠ABO+∠ACO.

第二步,如答圖4,分别作點O關于AB,AC的對稱點M,N,然後證明∠OBM+∠OCN=∠BOC.

由軸對稱性,得∠OBM+∠OCN

=2(∠OBA+∠OCA)

=2∠BAC=∠BOC.

第三步,進一步證MB∥NC.

如答圖5,在平行線一章,這是一道很經典的題目,故省略具體步驟.

第四步,如答圖6,在答圖4的基礎上,連接MN,可以證明MN=BC.

∵MB=OB=OC=NC,

又MB∥NC(已證),

∴四邊形MBCN是平行四邊形(一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形).

∴MN=BC.

第五步,如答圖6,可以證明△AMN≌△OBC.

由軸對稱,得AM=AO=AN,且∠MAN=2∠BAC=∠BOC.

依“等邊對等角”以及三角形的内角和定理,得

∠AMN=∠ANM=∠OBC=OCB.

∴△AMN≌△OBC.

第六步,最後證明OB=OA.

∵△AMN≌△OBC,

∴AM=OB.

又AM=AO,

∴OA=OB.

評析

據說,這個命題有很多種證法,但都比較繁,還是用反證法好.

親愛的朋友,你有好的證法嗎?

附錄二

不用反證法證明命題3

如圖5,點A,D在BC的同側,若∠BAC=∠BDC,求證A,D,B,C四點共圓.

證明

如答圖7,設△ABC的外心為點O(外心即外接圓的圓心,是三條邊垂直平分線的交點),連接OA,OB,OC,

則OA=OB=OC.

依命題1,還可以得到

∠BOC=2∠BAC.

∵∠BDC=∠BAC,

∴∠BOC=2∠BDC.

最後連接OD,

根據命題2,得

OD=OB.

∴OA=OB=OC=OD.

∴A,D,B,C四點共圓.

評析

因為把命題1和命題2當作定理使用,所以證題顯得比較簡單.

溫馨提示

四點共圓在新課标中不作要求.

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