pgc全球总决赛2022-pgc半决赛bc

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1.∠ACB=120°以AC,BC边长向外作正三角形ACF,BCE,点P、M、N分别为AB、CF、CE的中点、求证PM=PN,∠MPN=60°

2.已知正方形ABCD,P为对角线AC上任一点,PE⊥AB于点E,PF⊥BC于点F。求证:DP⊥EF

3.请看下面小明同学完成的一道证明题的思路:如图1,已知△ABC中,AB=AC,CD⊥AB,垂足是D,P是BC边上任意

4.如图,过平行四边形ABCD内任一点P作各边的平行线分别交AB、BC、CD、DA于E、F、G、H.求证:S平行四边形AB

∠ACB=120°以AC,BC边长向外作正三角形ACF,BCE,点P、M、N分别为AB、CF、CE的中点、求证PM=PN,∠MPN=60°

pgc全球总决赛2022-pgc半决赛bc

证明:(1)AC中点为D,BC中点为G,连接MD、NG

M为CF中点,D为AC中点,所以MD为△ACF中位线

MD=AF/2,且MD∥AF,∠MDC=∠FAC=60

P为AB中点,D为AC中点,所以PD为△ABC中位线

PD=BC/2,且PD∥BC,∠PDC+∠ACB=180

∠PDC=60

∠MDP=∠MDC+∠PDC=120

N为CE中点,G为BC中点,所以NG为△BCE中位线

NG=BE/2,且NG∥BE,∠NGC=∠EBC=60

P为AB中点,G为BC中点,所以PG为△ABC中位线

PG=AC/2,且PG∥AC,∠PGC+∠ACB=180

∠PGC=60

∠PGN=∠PGC+∠NGC=120

因为AC=AF,所以MD=PG

因为BC=BE,所以PD=NG

且∠MDP=∠PGN=120

所以△MDP≌△PGN,PM=PN

(2)PG∥AC,PD∥BC

所以四边形CDPG为平行四边形,∠DPG=∠DCG=120

由△MDP≌△PGN可得,∠GPN=∠DMP

∠MPN=∠DPG-(∠DPM+∠GPN)=120-(∠DPM+∠DMP)

因为∠DPM+∠DMP=180-∠MDP=180-120=60

所以∠MPN=120-60=60

已知正方形ABCD,P为对角线AC上任一点,PE⊥AB于点E,PF⊥BC于点F。求证:DP⊥EF

证明:延长EP交BC于G,延长PD,交EF于H

∵PGCF是正方形

∴PG=PF

在Rt△PDG和Rt△PEF中

PE=EA=PG

PG=PF(已证)

∴Rt△PDG≌Rt△PEF

∴∠DPG=∠EFP

∵∠DPG=∠EPH(对顶角)

∴∠EPH=∠EFP

∵∠EFP+∠FEP=90°

∴∠EPH+∠FEP=90°

∴PD⊥EF

请看下面小明同学完成的一道证明题的思路:如图1,已知△ABC中,AB=AC,CD⊥AB,垂足是D,P是BC边上任意

结论:PE-PF=CD.(2分)

证明:

过点C作CG⊥PE于G,

∵PE⊥AB,CD⊥AB,

∴∠CDE=∠DEG=∠EGC=90°.

∴四边形CGED为矩形.(3分)

∴CD=GE,GC∥AB.

∴∠GCP=∠B.

∵AB=AC,

∴∠B=∠ACB.

∴∠FCP=∠ACB=∠B=∠GCP.

在△PFC和△PGC中,

∠F=∠CGP=90°
∠FCP=∠GCP
CP=CP

∴△PFC≌△PGC(AAS).(5分)

∴PF=PG.

∴PE-PF=PE-PG=GE=CD.(6分)

如图,过平行四边形ABCD内任一点P作各边的平行线分别交AB、BC、CD、DA于E、F、G、H.求证:S平行四边形AB

解答:证明:S△AFG=S平行四边形-(S△AGD+S△GFC+S△ABF),

=S平行四边形-

1
2
(S平行四边形AEPH+S平行四边形HPGD+S平行四边形FPGC+S平行四边形BEPF+S平行四边形AEPH),

=S平行四边形ABCD?

1
2
(2S平行四边形AEPH+S平行四边形HPGD+S平行四边形FPGC+S平行四边形BEPF),

=S平行四边形ABCD?

1
2
(S平行四边形AEPH+S平行四边形ABCD),

=

1
2
(S平行四边形ABCD-S平行四边形AEPH),

∴S平行四边形ABCD-S平行四边形AEPH=2S△AFG.