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1、人教版 初三数学竞赛专题：平面几何的定值问题（含答案）【例1】 如图，已知P为正方形ABCD的外接圆的劣弧上任意一点.求证：为定值. 【例2】 如图，AB为O的一固定直径，它把O分成上、下两个半圆，自上半圆上一点C作弦CDAB，OCD的平分线交O于点P，当点C在上半圆（不包括A，B两点）上移动时，点P（ ） A.到CD的距离保持不变 B.位置不变 C.等分 D.随C点的移动而移动 【例3】 如图，定长的弦ST在一个以AB为直径的半圆上滑动，M是ST的中点，P是S对AB作垂线的垂足.求证：不管ST滑到什么位置，SPM是一定角. 【例4】 如图，扇形OAB的半径OA=3，圆心角AOB=90.点C是
2、上异于A，B的动点，过点C作CDOA于点D，作CEOB于点E.连接DE，点G，H在线段DE上，且DG=GH=HE.（1）求证：四边形OGCH是平行四边形；（2）当点C在上运动时，在CD，CG，DG中，是否存在长度不变的线段？若存在，请求出该线段的长度；（3）求证：CD2+3CH2是定值. 【例5】 如图1，在平面直角坐标系xOy中，点M在x轴的正半轴上，M交x轴于A，B两点，交y轴于C，D两点，且C为弧AE的中点，AE交y轴于G点.若点A的坐标为（-2，0），AE=8.（1）求点C的坐标；（2）连接MG，BC，求证：MGBC；（3）如图2，过点D作M的切线，交x轴于点P.动点F在M的圆周上运动
3、时，的比值是否发 生变化？若不变，求出比值；若变化，说明变化规律. （图1） （图2）【例6】 如图，已知等边ABC内接于半径为1的圆O，P是O上的任意一点.求证：PA2+PB2+PC2为定值. 【能力训练】1.如图，点A，B是双曲线上的两点，分别经过A，B两点向x轴，y轴作垂线段.若S阴影=1，则_. （第1题图） （第3题图） （第4题图）2.从等边三角形内一点向三边作垂线段，已知这三条垂线段的长分别为1，3，5，则这个等边三角形的面积是_.3.如图，OA，OB是O任意两条半径，过B作BEOA于E，又作OPAB于P，则定值OP2+EP2为_.4.如图，在菱形ABCD中，ABC=120，F是
4、DC的中点，AF的延长线交BC的延长线于点E，则直线BF与直线DE所夹的锐角的度数为（ ）A.30 B.40 C.50 D.605.如图，在O中，P是直径AB上一动点，在AB同侧作AB，且=AP，=BP.连接，当点P从点A移动到点B时，的中点的位置（ ）A在平分AB的某直线上移动 B.在垂直AB的某直线上移动C.在弧AMB上移动 D.保持固定不移动 （第5题图） （第6题图）6.如图，A，B是函数图象上的两点，点C，D，E，F分别在坐标轴上，且分别与点A，B，O构成正方形和长方形.若正方形OCAD的面积为6，则长方形OEBF的面积是（ ）A.3 B.6 C.9 D.127.（1）经过O内或O外
5、一点P作两条直线交O于A，B和C，D四点，得到如图所表示的六种不同情况.在六种不同情况下，PA，PB，PC，PD四条线段之间在数量上满足的关系式可以用同一个式子表示出来.请你首先写出这个式子，然后只就如图所示的圆内两条弦相交的一般情况给出它的证明.（2）已知O的半径为一定值r，若点P是不在O上的一个定点，请你过点P任作一直线交O于不重合的两点E，F. PEPF的值是否为定值？为什么？由此你发现了什么结论？请你把这一结论用文字叙述出来.8.在平面直角坐标系中，边长为2的正方形OABC的两顶点A，C分别在y轴，x轴的正半轴上，点O在原点，现将正方形OABC绕O点顺时针旋转，当A点第一次落在直线上时
6、停止旋转.旋转过程中，AB边交直线于点M，BC边交x轴于点N.（1）求OA在旋转过程中所扫过的面积；（2）旋转过程中，当MN与AC平行时，求正方形OABC旋转度数；（3）设MBN的周长为P，在正方形OABC旋转的过程中，P值是否有变化？请证明你的结论.9.如图，AB是半圆的直径，ACAB，AC=AB.在半圆上任取一点D，作DECD，交直线AB于点E，BFAB，交线段AD的延长线于点F.（1）设弧AD是x的弧，若要点E在线段BA的延长线上，则x的取值范围是_.（2）不论点D取在半圆的什么位置，图中除ABAC外，还有两条线段一定相等.指出这两条相等的线段，并予证明. （第9题图） （第10题图）
7、（第11题图）10.如图，内接于O的四边形ABCD的对角线AC与BD垂直相交于点K，设O的半径为R.求证：（1）是定值；（2）是定值.11.如图，设P是正方形ABCD外接圆劣弧弧AB上的一点，求证：的值为定值.1. 等腰ABC的底边BC为定长2，H为ABC的垂心.当顶点A在保持ABC为等腰三角形的情况下 改变位置时，面积SABCSHBC的值保持不变，则SABCSHBC=_.2.已知A，B，C，D，E是反比例函数（x0）图象上五个整数点（横、纵坐标均为整数），分别过这些点向横轴或纵轴作垂线段，以垂线段所在的正方形边长为半径作四分之一圆周的两条弧，组成如图所示的五个橄榄形（阴影部分），则这五个橄榄
8、形的面积总和是_（用含的代数式表示）.3.如图，将六边形ABCDEF沿直线GH折叠，使点A，B落在六边形ABCDEF的内部，记CDEF，则下列结论一定正确的是（ ） A. 129002 B. 1210802 C. 12720 D. 12360（第3题图） （第4题图）4.如图，正ABO的高等于O的半径，O在AB上滚动，切点为T，O交AO，BO于M，N，则弧MTN（ ） A.在0到30变化 B.在30到60变化 C.保持30不变 D.保持60不变5.如图，AB是O的直径，且AB=10，弦MN的长为8.若MN的两端在圆上滑动时，始终与AB相交，记点A，B到MN的距离分别为h1，h2，则h1-h2等
9、于（ ） A.5 B.6 C.7 D.8（第5题图） （第6题图）6.如图，已知ABC为直角三角形，ACB=90，AC=BC，点A，C在x轴上，点B坐标为（3，m）（m0），线段AB与y轴相交于点D，以P（1，0）为顶点的抛物线过点B，D.（1）求点A的坐标（用m表示）（2）求抛物线的解析式；（3）设点Q为抛物线上点P至点B之间的一动点，连接PQ并延长交BC于点E，连接BQ并延长交AC于点F.试证明：FC（AC+EC）为定值.7.如图，已知等边ABC内接于圆，在劣弧AB上取异于A，B的点M.设直线AC与BM相交于K，直线CB与AM相交于点N.证明线段AK和BN的乘积与M点的选择无关. （第7题
10、图） （第8题图）8.如图，设H是等腰三角形ABC两条高的交点，在底边BC保持不变的情况下让顶点A至底边BC的距离变小，这时乘积SABCSHBC的值变小、变大，还是不变？证明你的结论.9.如图，在平面直角坐标系xOy中，抛物线与x轴的交点为点A，与y轴的交点为点B.过点B作x轴的平行线BC，交抛物线于点C，连接AC.现有两动点P，Q分别从O，C两点同时出发，点P以每秒4个单位的速度沿OA向终点A移动，点Q以每秒1个单位的速度沿CB向点B移动.点P停止运动时，点Q也同时停止运动.线段OC，PQ相交于点D，过点D作DEOA，交CA于E，射线QE交x轴于点F.设动点P，Q移动的时间为t（单位：秒）.
11、（1）求A，B，C三点的坐标和抛物线的顶点坐标；（2）当t为何值时，四边形PQCA为平行四边形？请写出计算过程；（3）当时，PQF的面积是否总是定值？若是，求出此值；若不是，请说明理由；（4）当t为何值时，PQF为等腰三角形，请写出解答过程.（第9题图） （第10题图）10.已知抛物线C1：，点F（1,1）.（1）求抛物线C1的顶点坐标；（2）若抛物线C1与y轴的交点为A，连接AF，并延长交抛物线C1于点B，求证：.（3）抛物线C1上任意一点P（xP，yP）（0xP1），连接PF，并延长交抛物线C1于点Q（xQ，yQ），试判断是否成立？请说明理由.11.已知A，B是平面上的两个顶点，C是位于A
12、B一侧的一个动点，分别以AC，BC为边在ABC外作正方形ACDE和正方形BCFG.求证：不论C在直线AB同一侧的任何位置，EG的中点P的位置不变.参考答案例1 延长PC至E，使CEAP，连结BE，则BCEBAP，及PBE为等腰直角三角形，故 例2 B 提示：连结AC，BC，可以证明P为的中点 例3 SPOP，OMST，S，M，O，P四点共圆，于是SPMSOMSOT为定角 例4 (1)连结OC交DE于M，则OMCM， EMDM，而DG HE，则HMGM故四边形OGCH是平行四边形 (2)DG不变DEOCOA3 .DGDE31 (3)设CDx，延长OG交CD于N，则CNDN x， ， .，而ONCH，故CD23
