自主招生高中数学竞赛平面几何基本定理

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1、（高中）平面几何基础知识（基本定理、基本性质）1．勾股定理（毕达哥拉斯定理）（广义勾股定理）(1)锐角对边的平方，等于其他两边之平方和，减去这两边中的一边和另一边在这边上的射影乘积的两倍．　(2)钝角对边的平方等于其他两边的平方和，加上这两边中的一边与另一边在这边上的射影乘积的两倍．2．中线定理（巴布斯定理）设△ABC的边BC的中点为P，则有；中线长：．3．垂线定理：．高线长：．4．角平分线定理：三角形一个角的平分线分对边所成的两条线段与这个角的两边对应成比例．如△ABC中，AD平分∠BAC，则；（外角平分线定理）．角平分线长：（其中为周长一半）．5．正弦定理：，（其中为三角形

2、外接圆半径）．6．余弦定理：．7．张角定理：．8．斯特瓦尔特(Stewart)定理：设已知△ABC及其底边上B、C两点间的一点D，则有AB2·DC+AC2·BD－AD2·BC＝BC·DC·BD．9．圆周角定理：同弧所对的圆周角相等，等于圆心角的一半．（圆外角如何转化？）10．弦切角定理：弦切角等于夹弧所对的圆周角．11．布拉美古塔（Brahmagupta）定理：在圆内接四边形ABCD中，AC⊥BD，自对角线的交点P向一边作垂线，其延长线必平分对边．12．费马点：定理1等边三角形外接圆上一点，到该三角形较近两顶点距离之和等于到另一顶点的距离；不在等边三角形外接圆上的点，到该三角形

3、两顶点距离之和大于到另一点的距离．定理2三角形每一内角都小于120°时，在三角形内必存在一点，它对三条边所张的角都是120°，该点到三顶点距离和达到最小，称为“费马点”，当三角形有一内角不小于120°时，此角的顶点即为费马点．13．拿破仑三角形：在任意△ABC的外侧，分别作等边△ABD、△BCE、△CAF，则AE、AB、CD三线共点，并且AE＝BF＝CD，这个命题称为拿破仑定理．以△ABC的三条边分别向外作等边△ABD、△BCE、△CAF，它们的外接圆⊙C1、⊙A1、⊙B1的圆心构成的△——外拿破仑的三角形，⊙C1、⊙A1、⊙B1三圆共点，外拿破仑三角形是一个等边三角形；△AB

4、C的三条边分别向△ABC的内侧作等边△ABD、△BCE、△CAF，它们的外接圆⊙C2、⊙A2、⊙B2的圆心构成的△——内拿破仑三角形，⊙C2、⊙A2、⊙B2三圆共点，内拿破仑三角形也是一个等边三角形．这两个拿破仑三角形还具有相同的中心．14．九点圆（Ninepointround或欧拉圆或费尔巴赫圆）：三角形中，三边中心、从各顶点向其对边所引垂线的垂足，以及垂心与各顶点连线的中点，这九个点在同一个圆上，九点圆具有许多有趣的性质,例如:（1）三角形的九点圆的半径是三角形的外接圆半径之半;（2）九点圆的圆心在欧拉线上,且恰为垂心与外心连线的中点;（3）三角形的九点圆与三角形的内切圆,

5、三个旁切圆均相切〔费尔巴哈定理〕．1．欧拉（Euler）线：欧拉（Euler）公式：设三角形的外接圆半径为R，内切圆半径为r，外心与内心的距离为d，则d2=R2－2Rr．2．锐角三角形的外接圆半径与内切圆半径的和等于外心到各边距离的和．3．重心：三角形的三条中线交于一点，并且各中线被这个点分成2：1的两部分；重心性质：（1）设G为△ABC的重心，连结AG并延长交BC于D，则D为BC的中点，则；（2）设G为△ABC的重心，则；（3）设G为△ABC的重心，过G作DE∥BC交AB于D，交AC于E，过G作PF∥AC交AB于P，交BC于F，过G作HK∥AB交AC于K，交BC于H，则；（4

6、）设G为△ABC的重心，则①；②；③（P为△ABC内任意一点）；④到三角形三顶点距离的平方和最小的点是重心，即最小；⑤三角形内到三边距离之积最大的点是重心；反之亦然（即满足上述条件之一，则G为△ABC的重心）．4．垂心：三角形的三条高线的交点；垂心性质：（1）三角形任一顶点到垂心的距离，等于外心到对边的距离的2倍；（2）垂心H关于△ABC的三边的对称点，均在△ABC的外接圆上；（3）△ABC的垂心为H，则△ABC，△ABH，△BCH，△ACH的外接圆是等圆；（4）设O，H分别为△ABC的外心和垂心，则．5．内心：三角形的三条角分线的交点—内接圆圆心，即内心到三角形各边距离相等；

7、内心性质：（1）设I为△ABC的内心，则I到△ABC三边的距离相等，反之亦然；（2）设I为△ABC的内心，则；（3）三角形一内角平分线与其外接圆的交点到另两顶点的距离与到内心的距离相等；反之，若平分线交△ABC外接圆于点K，I为线段AK上的点且满足KI=KB，则I为△ABC的内心；（4）设I为△ABC的内心，平分线交BC于D，交△ABC外接圆于点K，则；（5）设I为△ABC的内心，I在上的射影分别为，内切圆半径为，令，则①；②；③．1．外心：三角形的三条中垂线的交点——外接圆圆心，即外心到三