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整圆惠介
核心吧友
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△ABC有内切圆I,圆心为I,切点分别为为D,E,F。△AFE的外接圆与△ABC的外接圆交于点K,AI延长线交△ABC外接圆于点J,求证:K,D,J三点共线
送TA礼物
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1楼
2024-09-03 11:34
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愿极定往
核心吧友
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高斯,还愣着干什么,上
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2楼
2024-09-03 14:40
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2024-09-20 15:36
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神隐之月
铁杆吧友
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我确信已找到了一个极佳的证明,但评论区太小了写不下。
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3楼
2024-09-03 15:26
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能睡好觉也很重要
知名人士
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熟
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4楼
2024-09-03 19:51
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能睡好觉也很重要
知名人士
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纯几何吧2300
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5楼
2024-09-03 20:24
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Feng_Says
核心吧友
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辅助线:
联结四边形FKEI、BKCJ的边和对角线,其中两个四边形的对角线交点分别为G和D';联结KA、KB等线段;......
IP属地:上海
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6楼
2024-09-05 18:26
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Feng_Says
核心吧友
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证明:
1.确认D'、D位置及BC线段关系
∵四边形BKCJ的对角线KJ和BC的交点为D'(已作)
点D、E、F分别在BC、AC、AB上(已知)
∴点D'、D在BC上(共线的性质)
∴BC=BD'+CD',BC=BD+CD(线段的性质)
|D'D|=|BD-BD'|=|CD-CD'|(线段的性质)
2.推导内心I的性质
∵I是△ABC的内心(已知)
∴AI是∠CAB的平分线,BI是∠ABC的平分线,CI是∠BCA的平分线
ID⊥BC,IE⊥AC,IF⊥AB
ID=IE=IF
(内心的性质)
∵点D、E、F分别在BC、AC、AB上(已知)
ID⊥BC,IE⊥AC,IF⊥AB(已证)
∴IF⊥BF,ID⊥BD
ID⊥DC,IE⊥EC
IE⊥AE,IF⊥AF
(共线的性质)
∵ IF⊥BF,ID⊥BD,IF=ID,BI=BI
ID⊥DC,IE⊥EC,ID=IE,CI=CI
IE⊥AE,IF⊥AF,IE=IF,AI=AI
(已证)
∴Rt△FBI≌Rt△DBI且公共斜边为BI;
Rt△DCI≌Rt△ECI且公共斜边为CI;
Rt△EAI≌Rt△FAI且公共斜边为AI.
(直角三角形的判定、H.L.)
∴BF=BD;CD=CE;AE=AF(全等三角形的对应边相等)
3.证明五点共圆
∵Rt△EAI≌Rt△FAI且公共斜边为AI(已证)
∴A、F、E、I四点共圆(推论:斜边相同的两个直角三角形共圆)
∴点I在△AEF的外接圆上(四点共圆是三点共圆的充分不必要条件)
∵△AFE和△ABC的外接圆交于点K,AI的延长线交△ABC外接圆于点J(已知)
∴K、A、F、E、I五点共圆,K、A、B、C、J五点共圆(五点共圆的判定)
4.在两个外接圆上证明圆周角的等量关系
∵点J在AI的延长线上,点E、F分别在AC、AB上(已知)
∴∠FAI=∠BAJ,∠CAJ=∠EAI
∠BAC=∠FAE,
∠KAB=∠KAF
(共线的性质)
∵AI是∠CAB的平分线(已证)
∴∠BAJ=∠CAJ(角平分线的性质)
∴∠FAI=∠BAJ=∠CAJ=∠EAI(等量代换)
∴BI=CI,FI=EI(等角对等弦)
∵BI=BI,CI=CI;FI=FI,EI=EI;(等式性质)
BI=CI,FI=EI;(已证)
∠FAI=∠BAJ=∠CAJ=∠EAI(已证)
∴∠BKJ=∠BCJ=∠BAJ=∠CAJ=∠CBJ=∠CKJ
(=)∠FKI=∠FEI=∠FAI=∠EAI=∠IFE=∠IKE
(等弦对等角、等量代换)
∵KB=KB,KF=KF(等式性质)
∠KAB=∠KAF(已证)
∴∠KCB=∠KJB=∠KAB=∠KAF=∠KEF=∠KIF(等弦对等角、等量代换)
∵BC=BC,FE=FE(等式性质)
∠BAC=∠FAE(已证)
∴∠BKC=∠BAC=∠FAE=∠FKE(等弦对等角、等量代换)
5.利用角的和差关系,证明∠KEI=∠KCJ、∠BKF=∠CKE
∵∠KEF=∠KCB,∠FEI=∠BCJ(已证)
∠KEI=∠KEF+∠FEI,∠KCJ=∠KCB+∠BCJ(角的基本性质)
∴∠KEI=∠KCJ(等量代换)
∵∠BKC=∠FKE(已证)
∠BKC=∠BKF+∠FKC,∠FKE=∠FKC+∠CKE(角的基本性质)
∴∠BKF=∠CKE(等量代换)
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7楼
2024-09-05 18:27
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Feng_Says
核心吧友
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6.证明相似和等比
∵∠FEI=∠BCJ,∠FIE=∠BIC(已证)
∴△FIE∽△BJC(AA)
∴∠FIE=∠BJC(相似三角形的对应角相等)
∵∠FKE=∠BKC,∠KEI=∠KCJ,∠FIE=∠BJC(已证)
∴(四边形)FKEI∽BKCJ(AAA)
∴KF:KB=KE:KC(相似多边形对应线段之比等于相似比)
∵KF:KB=KE:KC,∠BKF=∠CKE(已证)
∴△BKF∽△CKE(S.A.S)
∴KB:KC=BF:CE(相似三角形的对应边成比例)
∵∠BKJ=∠CKJ(已证)
∴KB:KC=D'B:D'C(角平分线的性质)
∵BF=BD;CD=CE(已证)
∴BF:CE=BD:CD(比例的性质)
7.证明BD'=BD,CD=C'D,点D'、D重合
∵KB:KC=BF:CE,KB:KC=D'B:D'C,BF:CE=BD:CD(已证)
∴BD':CD'=KB:KC=BF:CE=BD:CD(等量代换)
∴BD':BD=CD':CD=(BD'+CD'):(BD+CD)(比例性质)
∵BD':BD=CD':CD=(BD'+CD'):(BD+CD),
BC=BD'+CD',BC=BD+CD(已证)
∴BD'=BD,CD'=CD(等式运算)
∵|D'D|=|BD-BD'|=|CD-CD'|(已证)
BD'=BD,CD'=CD(已证)
∴ |D'D|=|0|(等式性质)
=>D'D=0(绝对值的性质)
=>点D'、D重合(距离为零的点重合)
8.证明K、D、J三点共线
∵四边形BKCJ的对角线KJ和BC的交点为D'(已作)
∴K、D'、J三点共线(两点确定一条直线)
∵点D'、D重合(已证)
K、D'、J三点共线(已证)
∴K、D、J三点共线(重合的点可以互相替代)
IP属地:上海
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8楼
2024-09-05 18:28
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夸克
夸克,追求极速智能搜索的先行者,年轻人更爱用的搜索引擎!
2024-09-20 15:36
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Feng_Says
核心吧友
7
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附加题:
如图所示,AJ与FE、BC分别交于点N、H。M是BC的中点。联结GD,延长GI交BC于点P。
求证:GD//AJ
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9楼
2024-09-05 18:33
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