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高一数学竞赛 初等几何变换(一)专题培训VIP免费

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初等几何变换(一)基础知识:平面几何证明题历来是各届数学竞赛的热点之一。中国数学会普委会明确规定:初、高中数学竞赛第二试中各出三道题,其中应有一道平面几何综合证明题。几何变换是几何内容的核心,大家都知道:作辅助线是初等几何证明的难点,很多情况下,辅助线的作法恰恰是变换的结果。我们称集合M到自身的一一对应为一个变换。初等几何中只讨论平面上的平移、对称、旋转、相似等几种变换。一、平移变换1.定义设是一条给定的有向线段,T是平面上的一个变换,它把平面图形F上任一点X变到X',使得=,则T叫做沿有向线段的平移变换。记为XX',图形FF'。2.主要性质在平移变换下,对应线段平行且相等,直线变为直线,三角形变为三角形,圆变为圆。两对应点连线段与给定的有向线段平行(共线)且相等。二、轴对称变换1.定义设l是一条给定的直线,S是平面上的一个变换,它把平面图形F上任一点X变到X',使得X与X'关于直线l对称,则S叫做以l为对称轴的轴对称变换。记为XX',图形FF'。2.主要性质在轴对称变换下,对应线段相等,对应直线(段)或者平行,或者交于对称轴,且这两条直线的夹角被对称轴平分。例题:【例1】P是平行四边形ABCD内一点,且∠PAB=∠PCB。求证:∠PBA=∠PDA。【例2】如图左:线段AA′,BB′,CC′交于点O,AA'=BB'=CC'=2,∠AOB'=∠BOC'=60°。求证:S△AOB'+S△BOC'+S△COA'<用心爱心专心B'BOA'CAC'B'BOPA'CAQRC'图2【例3】在两条对角线长度以及夹角一定的所有凸四边形中,试求周长最小的四边形【例4】P是⊙O的弦AB的中点,过P点引⊙O的两弦CD、EF,连结DE交AB于M,连结CF交AB于N。求证:MP=NP。(蝴蝶定理)【例5】⊙O是给定锐角∠ACB内一个定圆,试在⊙O及射线CA、CB上各求一点P、Q、R,使得△PQR的周长为最小【例6】△ABC中,∠A≥90°,AD⊥BC于D,△PQR是它的任一内接三角形。求证:PQ+QR+RP>2AD。用心爱心专心OACBDFEC'A'OACBDOACBDFEC'A'G图3OBAPDFCENMHGF'OBAPDFCENM图4图6ABCDPQRP'P''ABCDPQR用心爱心专心

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