初中数学 · 动态几何实验室

托勒密模型

拖动圆上四点 —— 对角线乘积恒等于两组对边乘积之和
AC·BD = AB·CD + AD·BC —— 圆内接四边形的对角线恒等式
模型同源真题 2024·山东济南 ★★★★☆
如图,四边形 ABCD 内接于圆,AB = 3,BC = 4,CD = 5,AD = 6。则 AC·BD = ______。
实验台 · 圆内接四边形:对角线积 = 对边积之和
拖动圆上 A、B、C、D —— 盯住 AC·BD 与 AB·CD + AD·BC:永远相等
⇄ 拖 动 我
形状

◈ 实时观测

AC · BD(对角线积)—
AB·CD + AD·BC—
差值—
作 K 分对角线,两对相似各管一段
AC·BD = AB·CD + AD·BC
圆内接四边形怎么变形,对角线积永远等于两组对边积之和
口诀:等角造相似,两段拼回对角线
拓展 · 托勒密不等式:D 离开圆,等号立刻消失
拖动 D 进出圆 —— 圆内/圆外时 AB·CD+AD·BC > AC·BD 严格成立;回到圆上取等

◈ 实时观测

AB·CD + AD·BC—
AC · BD—
差值(应 ≥ 0)—
D 的状态—
D 离开圆,等号立刻变大于

◈ 托勒密不等式

任意四边形:AB·CD + AD·BC ≥ AC·BD 等号成立 ⟺ A、B、C、D 四点共圆(或共线)   ∴ 「对角线积 = 对边积之和」是共圆的判据!
AB·CD+AD·BC ≥ AC·BD
共圆是等式的充要条件 —— 不等式方向永远成立
口诀:共圆取等,不共圆大

中考真题(冲刺)

围绕「托勒密定理:AC·BD = AB·CD + AD·BC」· 做完先在实验台拖一拖验证

🏆 通关进度:0 / 6
第 1 关 概念理解 定理内容 ★★☆☆☆
改编自中考拓展热点模型(托勒密定理:圆内接四边形对角线乘积=两组对边乘积之和,即AC·BD=AB·CD+AD·BC;多见于中考二轮培优、模考与竞赛拓展,课本未单列定理;注:查无中考真题原题)
圆内接四边形 ABCD,托勒密定理指出( )
ABCDOAC·BD = AB·CD + AD·BC
A.AC·BD = AB·CD + AD·BC
B.AC·BD = AB·CD − AD·BC
C.AC+BD = AB+CD+AD+BC
D.AC²+BD² = AB²+CD²
答案:A
对角线乘积 = 两组对边乘积之和:AC·BD = AB·CD + AD·BC。
第 2 关 填空题 正方形特例 ★★☆☆☆
改编自中考拓展热点模型(托勒密定理:圆内接四边形对角线乘积=两组对边乘积之和,即AC·BD=AB·CD+AD·BC;多见于中考二轮培优、模考与竞赛拓展,课本未单列定理;注:查无中考真题原题)
正方形 ABCD 边长为 6,则 AC·BD = ______(用托勒密定理口算)。
ABCDOAC·BD = AB·CD + AD·BC
答案:72
AC·BD = AB·CD+AD·BC = 6×6+6×6 = 72。(验证:对角线 6√2,乘积 72 ✓)
第 3 关 填空题 等腰梯形 ★★★☆☆
改编自中考拓展热点模型(托勒密定理:圆内接四边形对角线乘积=两组对边乘积之和,即AC·BD=AB·CD+AD·BC;多见于中考二轮培优、模考与竞赛拓展,课本未单列定理;注:查无中考真题原题)
等腰梯形 ABCD(必有外接圆)中 AB = CD = 5,AD = BC = 7,对角线 AC = BD,则 AC² = ______。
ABCD5757
答案:74
托勒密:AC·BD = AC² = 5×5 + 7×7 = 25+49 = 74。
第 4 关 填空题 反求对角线 ★★★☆☆
改编自中考拓展热点模型(托勒密定理:圆内接四边形对角线乘积=两组对边乘积之和,即AC·BD=AB·CD+AD·BC;多见于中考二轮培优、模考与竞赛拓展,课本未单列定理;注:查无中考真题原题)
圆内接四边形 ABCD 中,AB·CD + AD·BC = 50,对角线 BD = 10,则 AC = ______。
ABCDd₁d₂
答案:5
AC·BD = 50 ⟹ AC = 50÷10 = 5。
第 5 关 判断说理 不等式方向 ★★★☆☆
改编自中考拓展热点模型(托勒密定理:圆内接四边形对角线乘积=两组对边乘积之和,即AC·BD=AB·CD+AD·BC;多见于中考二轮培优、模考与竞赛拓展,课本未单列定理;注:查无中考真题原题)
四边形 ABCD 不共圆时,AB·CD+AD·BC 与 AC·BD 的大小关系是( )
ABCDO不共圆时 AB·CD + AD·BC > AC·BD
A.前者 > 后者(严格大于)
B.前者 < 后者
C.仍相等
D.不确定
答案:A
托勒密不等式:任意四边形 AB·CD+AD·BC ≥ AC·BD,等号 ⟺ 四点共圆。
第 6 关 综合探究 三步推理 ★★★★★
改编自中考拓展热点模型(托勒密定理:圆内接四边形对角线乘积=两组对边乘积之和,即AC·BD=AB·CD+AD·BC;多见于中考二轮培优、模考与竞赛拓展,课本未单列定理;注:查无中考真题原题)
圆内接四边形 ABCD,在 BD 上取 K 使 ∠BAK = ∠CAD,得 △ABK ∽ △ACD、△ABC ∽ △AKD。已知 AC = 8,BK = 3。
(1) AB·CD = AC·BK = ______;
(2) 若 AD·BC = 16,则 DK = ______;
(3) BD = ______。
ABCDOK∠BAK = ∠CAD△ABK ∽ △ACD,△ABC ∽ △AKD
(1)
(2)
(3)
答案:(1) 24 (2) 2 (3) 5
(1) AB·CD = AC·BK = 8×3 = 24;(2) AD·BC = AC·DK ⟹ 16 = 8·DK ⟹ DK = 2;(3) BD = BK+DK = 5。
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