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平面几何题目分享(17)一道较为基础的共圆问题

2022-10-02 17:32 作者:一块儿天空  | 我要投稿

如图:M为BC中点,EF=1/2BC,圆ACE再次交AB于P,圆ABF 再次交AC于Q求证:APQM四点共圆。

首先观察图中点的生成方式,M是中点,平凡普通,PQ是交出来的,也没什么奇怪的,只有EF两点由一个长度关系进行限定。那么自然的,便会考虑EF两点的画法。一个常见的画法便是在BC上取一点D,然后分别取BD,CD中点得到EF。

纵观点的生成顺序,不难发现D是一个很重要的点,我们先探索D点的性质。

由中点,得DF*DB=DE*DC,从而D在两圆根轴上,即ADG三点共线;CQ*CA=CF*CB=CD*CM。这两个结论为共圆的证明带来了契机。

首先由CQ*CA=CD*CM,得AQDM四点共圆,于是要证APDM四点共圆只需证APDQ四点共圆(已知一个共圆,证另一个点也在这个圆上)那么如何证这个四点共圆呢?

由APGC共圆,有∠AGP=∠ACP,而要证的共圆让我们关注到了∠ADP与∠AQP这对对视角,由这两对角,我们将问题转化成了证明△PDG∽△PQC。

现在我们有一对等角,我们只要再找出一对边长成比例就好。在圆APC中,PG/PC=sin∠PAG/sin∠PAC,由对视角相等,以及对角互补,∠PAG=∠DFG,∠QFC=∠BAC,∠ABC=∠AGF=∠FQC。由∠AGF=∠FQC以及DF=FC,易得△DGF与△FQC的外接圆是等圆,于是DG/CQ=sin∠DFG/sin∠QFC=sin∠PAG/sin∠PAC=PG/PC。

于是我们成功证明了上述相似。原命题也就得证了。

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