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非等腰⊿ABC的外心為O,內(nèi)心為I.內(nèi)切圓?與三邊BC、CA、AB分別切于點(diǎn)D、E、F.過(guò)點(diǎn)D作DP⊥FE于點(diǎn)P,并與?交于點(diǎn)Q,過(guò)A作AT⊥BC與直線OI交于點(diǎn)T.若OT∥BC. 求證:PQ=PT.
各輔助線如圖所示.AI與⊿ABC外接圓交于點(diǎn)M,MN為外接圓直徑,MN交BC于K.AI中點(diǎn)為R,AT與⊿ABC外接圓交于點(diǎn)S,交BC于點(diǎn)J.易知⊿AFE∽⊿NBC,由熟知的結(jié)論知FP/EP=BD/CD(為節(jié)省篇幅,證明略)故D、P為位似對(duì)應(yīng)點(diǎn), 圓M(MB)和圓I(IF)為位似對(duì)應(yīng)圓.
由雞爪定理,MI=MB所以點(diǎn)I在圓M(MB)上,進(jìn)而I、Q為位似對(duì)應(yīng)點(diǎn). 設(shè)AQ與I(IF)交于點(diǎn)T’,由位似對(duì)應(yīng)關(guān)系,∠MNS=∠IAT’. 由OI∥BC知OI垂直平分MN,于是∠IAT’=∠MNS=∠NMA=∠MAT=∠IAT,故T’和T重合,即點(diǎn)Q在AT上. 作出⊿ABC的三個(gè)旁心如右圖:
易知O為旁心三角形九點(diǎn)圓圓心,I為旁心三角形垂心,故OI為旁心三角形歐拉線,又⊿DEF和旁心三角形順向相似,所以,故⊿DEF的歐拉線和OI平行,則知⊿DEF的垂心在OI上,即OI與DP的交點(diǎn)H為⊿DEF的垂心。 由垂心性質(zhì)知PH=PQ,即點(diǎn)P為HQ中點(diǎn),又⊿HTQ為直角三角形,所以PQ=PT. 命題得證! |
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