三角形垂心关于三边的对称点均在其外接圆上的证明及应用

B站影视 2024-12-08 09:44 2

摘要:题目1:如图1,圆O为△ABC的外接圆,AD⊥BC,垂足为D;CE⊥AB,垂足为E,AD、CE相交于H(垂心),则点H关于AB、AC、BC的对称点均在圆O上。

题目1:如图1,圆O为△ABC的外接圆,AD⊥BC,垂足为D;CE⊥AB,垂足为E,AD、CE相交于H(垂心),则点H关于AB、AC、BC的对称点均在圆O上。

解题思路:连接BH并延长交AC于F,交圆O于G,连接GA、GC,则BG⊥AC(图2)。

根据同弦对等角性质,∠CAG=∠CBG=∠CAH。

在△AHG中,根据三线合一性质,易证HF=FG,故点H关于AC的对称点为G,且点G在圆上。

同理可证明点H关于AB、BC的对称点均在圆O上。

题目2:如图1,点O、H分别是△ABC的外心和垂心,点D、E在边AB上,且满足AD=BE,点P、Q在△ABC的外接圆上,且满足AP∥OD,PQ∥BC。证明EQ=EH。

解题思路:先利用已知条件AD=BE,连接OA、OB、OE(图2),易证△ODA≌△OEB,则△OED为等腰三角形,即

∠OED=∠ODE=∠BAP。

连接CH并延长交AB于D,交圆于F,则CF⊥AB,HD=DF(图3)。连接EF,则EF=EH。

连接FB、FQ,延长OE交FQ于G,如能证明OG⊥FQ,则EF=EQ成立。

设FC交AP于I,FQ交AB于J,根据圆的两条平行弦所夹的弧相等、同弧对等角性质及三角形外角性质,易证∠FJA=∠FIA=ε。

在△JGE和Rt△ADI中,∠GEJ=∠OED=∠ODE=∠BAP,∠FJA=∠FIA=ε,易证∠OGJ=∠ADI=90°,OG⊥FQ,即OG为FQ的垂直平分线,EF=EQ成立,EQ=EH得证。

来源:佩佩课堂

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