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。