鸭爪定理

时间:2023-12-13 20:13:51编辑:异灵君

本篇继续写与蝴蝶定理有关的竞赛题:

1、已知:如图,以△ABC的AB边为直径的圆交高CD于G,交CB、CA于E、F,连GO交圆于K,KF、KE交AB于M、N。求证:OM=ON。

思路分析1:欲证OM=ON,即证GN//FK,

即证∠1=∠5,由许多四点共圆倒角即得。

证明1:如上图,由垂直显然AF,BE,CD交于△ABC垂心H,

则GNDE,HDAE,FBAE均四点共圆,

从而得到∠1=∠2=∠3=∠4=∠5,

故GN//MK,又OG=OK,

则OM=ON。

思路分析2:不难发现,本题仍然源于“切割线蝴蝶定理”,结合极线理论即得。

证明:如下图设EF交AB于P,由极线性质知CD为点P对圆O的极线,从而PG为圆O切线。由切割线蝴蝶定理知OM=ON。

注:本题是一个经典而漂亮的结论,联想到切割线蝴蝶定理不难证明。当然,杀鸡焉用宰牛刀,本题完全可以抛开蝴蝶定理,另起锅灶,获得简证,如证法1所示。

2、已知:锐角△ABC中,O为其外心,高线BD、CE交于H,过H做OH垂线交BC、DE于F、G。

求证:FH=2GH。

思路分析:本题条件刁钻,垂直难用。但是只要想到蝴蝶定理就比较有希望了,将其图形“补全”,再结合鸭爪定理即得。

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