这道数学题怎么解(平面几何)

如题所述

第1个回答  2020-03-27
过I作ID垂直BC于D,则∠IQP=∠IPD,只要证明∠AQE=∠DQE即可。(本题结论进一步有DQ、CE、BF、AP四线共点)
延长EF与BC交于K,则B,P,C,K构成调和点列,于是直线BQ、CQ关于IQ对称。延长BQ、CQ交AC、AB于S、R。
因此只要证明∠BQD=∠AQR或∠AQS=∠DQC(亦即AQ、PQ关于IQ对称)将内切圆圆I作出,发现本图左右对称,上下不对称,但是上下有等量要证明,于是考虑推广到圆外切四边形。
即新命题:在圆外切四边形ABDC内切于圆I,Q为形内一点,满足BQ、CQ关于IQ对称,求证:AQ、DQ关于IQ对称。
以I为反演中心,内切圆为反演半径作反演变换。从而由BQ、CQ关于IQ对称知圆B'Q'I和圆C'Q'I为等圆。只要证明圆A'Q'I和圆D'Q'I为等圆。我们记圆I在AB、BD、DC、CA上切点为M、N、L、T
从而由正弦定理,命题转化为:已知圆I上顺次四点M,N,L,T,圆外一点Q',MT、MN、NL、NT中点为A',B',D',C',已知Q'A'与A'I的夹角和Q'D'与D'I的夹角相等,求证:Q'B'与B'I的夹角和Q'C'与C'I的夹角相等。
这其实是熟知的,注意到A'B'D'C'为平行四边形,而且∠IA'B'=∠ID'B',(类似的有多组),
将三角形Q'C'D'延D'B'方向平移,得到三角形XA'B',由∠XQ'A'=∠Q'A'C'=∠Q'D'C'=∠XB'A'可知X,A',B',Q'四点共圆。进而可知Q'B'与B'I的夹角和Q'C'与C'I的夹角相等。原命题证毕。
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