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隐园问题:中考数学之无中生圆思想(四)四点共圆

 我要折腾 2021-03-15

在中学平面几何中,添置辅助线是处理几何求解及证明的精髓。辅助线添得巧妙,往往会化繁为简,化难为易。除此之外,在一些直线形的几何题目中,经常可以通过构造辅助圆,使这些非圆的平面几何图形中的有关线段、角等突然涌现出许多圆的性质,使我们能轻易地发现相关的性质关系,架起题设条件和结论的桥梁,得到圆满简捷的证明或求解;亦或者,在动点类问题中,可以通过圆的相关性质判断出动点轨迹为圆,从而作出其轨迹圆求解出最值问题或轨迹长。因此,圆的从无到有经常起到了四两拨千斤的作用,孔老师谓之曰:无中生圆思想。此思想在几何证明、几何求解,尤其是线段最值类问题中有大妙用。怀揣无中生圆思想,洞悉关键信号,掌握添加辅助圆轨迹圆的技巧,从而达到独辟蹊径、巧思妙解,即为创作本系列的用意所在。之目前已为大家更新了无中生圆思想第一篇(基本方法篇)中四大基本方法的三前两个方法:定/动边对直角定/动边对定角定点定长,今天带来的是最后一个基本方法:四点共圆,这是四大基本方法里最实用的方法,选、填、解答均有可能会遇到。且使用四点共圆往往可以使复杂的几何题尤其是压轴题,简化很多步骤!

基本方法篇

方法四:四点共圆

所谓四点共圆:

四点共圆是初中平面几何里的一个重要方法,涉及的对象很多,使用灵活,难度很大。它可以用来处理动态几何最值问题,但更多时候是用来处理静态几何的一大利器。针对静态证明题和求解题,通过四点共圆来构造辅助圆,之后利用圆的相关性质往往可以起到另辟蹊径的效果,由于涉及情况较多,这里只展示两类初中最常遇见的两类四点共圆

内接四边形型

初中数学现在基本没有大题要求证明四点共圆,教科书也仅仅是出现了“四边形对角互补,则四个顶点共圆”这样的简单结论,这便是咱们第一种四点共圆的方法,这个结论在做题时甚至大题、压轴题时经常引用,有时可以迅速得出所求。如下左图四边形ABCD中有一对对角αβ互补,则可说明ABCD四点共圆:

同弧圆周角型

其实在学习圆的性质之时,我们还学过了“同弧或等弧所对的圆周角相等”,这个结论反过来也可以说明四点共圆。如下右图,△ABD和△ABC的公共边AB对两个等角γθ,则ABCD四点共圆。这一种类似于类型一“定边对定角”,但这里不是动态问题哦,所求非最值问题,即“无中生圆”之后或许不需要“一箭穿心”。但孔老师在这里温馨提示,“同弧或等弧所对的圆周角相等”反向证明四点共圆这个结论在大题中并不可用,仅可在选、填中为解题提供便捷而迅速得解。


例1-4-1:内接四边形型四点共圆之动态
例1-4-2:内接四边形型四点共圆之静态

例1-4-3:同弧圆周角型四点共圆

针对训练



答案详解

“圆”出“缘”生关系现,

“圆”成“缘”通真相明。

特别提醒:

无论是静态几何亦或是动态几何

无中生圆思想无处不在

本期第四个基本方法“四点共圆”

是处理几何压轴大题的妙法

好好利用起来吧,这样

压轴题武器库里便又多了一大利器!

本系列目录索引

注意:后续特殊技巧篇哦

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