例題:(初中數學競賽題)如圖,已知NS是⊙O的直徑,弦AB丄NS於M,P為弧ANB上異於N的任一點,PS交AB於R,PM的延長線交⊙O於Q.求證:RS>MQ.
今天,數學世界給大家分析一道初中數學競賽題,很多人看了此題後,都感覺非常簡單,但是真正開始做了之後才知道,想證明出結論並不容易。這題確實有一定難度,如果不知道四點共圓的判定與性質,肯定是很難做出來的。解本題的關鍵是藉助“四點共圓”,根據已知條件和圖形特點,即可解決問題。下面,我們就一起來分析這道例題吧!
分析:此題要證明的結論其實可以很直觀的推出來,如果是選擇題就很容易了,但是這是解答題,必須要有嚴謹的推理過程。由於圖中有圓,所以輔助線是必不可少的。連接NR並延長交⊙O於Q′,連接NP,NQ,MQ′,SQ′。
根據∠NPS+∠NMB=180°,可證得N,M,R,P四點共圓,根據圓周角定理和等量代換,可證得∠SNQ′=∠SNQ,得出Q與Q′關於NS對稱,則MQ′=MQ。再證明M,S,Q′,R這四點共圓,由於RS為直徑,MQ′為非直徑的弦,則必有RS>MQ′,於是結論得證。
證明:連接NR並延長交⊙O於Q′,連接NP,NQ,MQ′,SQ′,
∵NS是⊙O的直徑,弦AB丄NS於M,
∴∠NPS=∠NMB=90°,
∴∠NPS+∠NMB=180°,
∴N,M,R,P四點共圓,
根據圓周角定理和等量代換,
得∠SNQ′=∠MNR=∠MPR,∠MPR=∠SPQ=∠SNQ,
即∠SNQ′=∠SNQ,
根據圓的軸對稱性可知Q與Q′關於NS對稱,
∴MQ′=MQ.
同樣根據圓周角定理和對稱,
得∠NQ′R=∠MQN=∠MSR,
∴M,S,Q′,R四點共圓,
∵RS為直徑,MQ′為非直徑的弦,
∴RS>MQ′,
∴RS>MQ.
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