知识概括
(一)三点共线的常用说明方法
证明A,B,C三点共线,只需证明直线BC经过点A或直线CA经过点B或直线AB经过点C.具体方法有如果下几种:
(1)平角定义:如果点A、B、C满足∠ABC=180°,则A、B、C三点共线;
如图,如果∠ABD+∠DBC=∠ABC=180°,则A,B,C三点共线.
(2)两点之间线段最短:如果点A、B、C满足AB+BC=AC,则A、B、C三点共线;
(3)平行公理:如果点A、B、C构成的三条直线AB、BC、AC中有两条都和直线a平行,则A、B、C三点共线;
如图,如果AB//a,BC//a,则A,B,C三点共线;如果AB//a,AC//a,则A,B,C三点共线;如果BC//a,AC//a,则A,B,C三点共线;
(4)垂线公理:如果点A、B、C构成的三条直线AB、BC、AC中有两条都和直线a垂直,则A、B、C三点共线;
如图,如果AB⊥/a,BC⊥a,则A,B,C三点共线;如果AB⊥a,AC⊥a,则A,B,C三点共线;如果BC⊥a,AC⊥a,则A,B,C三点共线;
(5)对顶角逆定理:如图,已知O是直线CD上的点,A,B是直线CD两侧的点,如果∠AOD=∠BOC(或∠AOC=∠BOD),则A、O、B三点共线.
(二)三线共点的说明方法
证明直线AB,BC,DE相交于一点,先设其中两条相交于点O,再证第三条也经过点O.具体方法有如下两种:
(1)三角形中的“四线”:三角形的三条中线、三条角平分线、三条高、三边的三条垂直平分线分别共点;
(2)转化为三点共线进行证明:设其中两条相交于点O,证明第三条直线上有两点A,B与点O三点共线,则三条直线相交于一点.
(3)证明直线a,b,c三线共点,先设其中两条a,b相交于点O,再证第三条直线c经过点O;
(4)证明直线a,b,c三线共点,先设其中两条a,b相交于点O,再证第经过点O的第三条直线具有c的特征;
(三)坐标系中的三点共线与三线共点说明方法
(1)证明A、B、C三点共线,只需证明直线AB和BC是同一条直线;
(2)证明直线AB、CD、EF相交于同一个点,只需先求其中两条的交点,然后说明该交点在第三条直线上即可.
巩固练习
1.如图,四边形ABCD中,AB=AD,E是BD的中点,∠CBD=∠CDB,求证:A、E、C三点共线.
2.如图,平行四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC上的点,且AE=CF,求证:直线EF,AC,BD相交于同一点.
3.¨ABCD中,点E是BD边上的动点,连接AE,将△AED平移到△BGC的位置(点A,E,D的对应点分别为点B,G,C),△ABE平移到△DCF的位置(点A,B,E的对应点分别为D,C,F),求证:G,C,F三点共线.
4.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=15,AC=20,D是AB上的点,AD=4,将△ACD绕点C逆时针旋转90°,得△A/CD/,求证:A/,D/,D三点共线.
5.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕点B顺时针旋转得到△DBE,当点E恰好落在线段AB上时,连接AD,∠ABD的平分线BF交AD于点F.求证:C、E、F三点共线.
6.如图,在△ABC中,点E、D分别是AB边上的三等分点,CD⊥AB于点D,点P是AC边上的动点,连接PE、EC,作△PCE关于AC的轴对称图形△PCF,如果AP·AC=AE·AB,求证:B、P、F三点共线.
7(2020•福建)如图,C为线段AB外一点.
(1)求作四边形ABCD,使得CD∥AB,且CD=2AB;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的四边形ABCD中,AC,BD相交于点P,AB,CD的中点分别为M,N,求证:M,P,N三点在同一条直线上.
8(2021福建)如图,已知线段MN=a,AR⊥AK,垂足为A.
(1)求作:四边形ABCD,使点B,D分别在AK,AR上,且AB=BC=a,∠ABC=60°,CD//AB(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)设点P,Q分别是(1)中四边形AB,CD的中点,求证:直线AD,PQ,BC相交于一点.
9.如图,四边形ABCD中,AD//BC,M,N分别是AD,BC的中点,
(1)求证:直线MN、AC、BD相交于一点;
(2)判断直线AB,CD和MN是否也相交于一点?
10.如图,△ABC中,D是BC的中点,E,F分别在AB,AC上,且EF//BC,求证:直线AD,BF,CE相交于同一点.
11.如图,四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AD//BC,E、F分别是AB、DC的中点,M、N分别是AD、BC的中点,P、Q分别是BD、AC的中点,求证:
(1)M、O、N三点共线;
(2)E、F、P、Q四点共线;
12.如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,D是△ABC内一点,∠ADC=135°,将线段CD绕点C逆时针旋转90°得到线段CE,连接DE.
(1)求∠CDE的度数,并说明A,D,E三点是否共线?
(2)作CM⊥DE于M,判断AE,CM,BE之间的数量关系,并说明理由.
13.如图,点D是等腰直角三角形ABC内一点.将△ADC绕点C顺时针旋转90°得到△BEC,点D的对应点为点E.
(1)求作△BEC(不写作法,保留作图痕迹);
(2)若AD:CD:BD=1:2:3,求证:A,D,E三点共线;
(3)若A,D,E三点共线,AD,CD,BD满足什么样的关系?
14.如图,AC是矩形ABCD的对角线,把△ABC绕点A顺时针旋转一定角度得到△AEF,点C的对应点F落在CD延长线上,求证:
(1)∠EAF=∠AFD;
(2)B,D,E三点在同一条直线上.
15.如图,已知点A,C分别是∠B两边上的定点,点M是线段BC的中点,连接AM.
(1)求作△CDM,使得△CDM≌△BAM,点D在点C的右侧;(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,设P,Q分别是线段AB,CD的中点,求证:直线AD,BC,PQ相交于同一点.
16.如图,等边△ABC中,D为AB边上一点(点D不与点A、B重合),连接CD,将CD平移到BE(其中点B和C对应),将△BCD绕着点B逆时针旋转至△BAF,求证:D、F、E三点共线.
17.如图,矩形ABCD中,E是BC上的动点,延长EB到F,使BF=BE,G为AD的中点,求证:直线AE,BG,DF三线共点.
18.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点B顺时针旋转α(0°<α<60°)得到Rt△DBE,连接AD,点F为AD的中点,求证:点E在直线CF上.
19.如图,菱形ABCD中,∠B=60°,P是BC延长线上一点,连接AP.
(1)在线段AP求作点M,使得∠AMC=120°(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,求证:直线AB,CM,PD相交于同一点.
20.平面直角坐标系xOy中,A(m,0),B(a,b),D(-a,0),且0<m<a<b,过点A作直线AC交y轴正半轴于点C,且∠OAC=60°,连接AB,BC,CD,AC平分∠BAD,BC⊥AC,过点B作直线l⊥x轴,垂足为M.
(1)求m与a之间的等量关系;
(2)求证:直线BD经过点C;
(3)设点Q是直线l上一点,连接AQ,若AQ⊥AB,则
是否为定值?如果是,请求出这个值;如果不是请说明理由.
21(2022三明质检)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB上,CD=BC.
(1)尺规作图:(保留作图痕迹,不写作法)
①求作⊙O,使得圆心O在AC上,⊙O经过A,D两点;
②在⊙O上求作点E,使得DE⊥AC;
(2)在(1)的条件下,设⊙O与AC的另一个交点为F.求证:直线BE经过点F.
21(2022泉州质检)经过点A(m,n),R(m-n,t),S(n-m,t)的抛物线y=x2+bx+c与x轴只有一个公共点,其中m≠n且m<0.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)连接AO,作OB⊥OA,交抛物线于点B,AB交y轴于点F,
①求△AOB面积的最小值;
②取AB的中点G,作GC//y轴,交抛物线于点C,点G关于点C的对称点为D,过点B、D分别作x、y轴的垂线相交于点E,BD与EF相交于点M,。求证:点M必在x轴上.