⊿ABC中,AB≠AC,内心为I,点D为BC中点,过点D作内切圆的切线(不同于BC)交内切圆于点E.求证:AE//ID.
证明:设内切圆与BC切于点F,连AI并和⊿ABC外接圆交 于点M,作直径MN与外接圆再次交于点N.
易知∠MBD=∠BNM=∠A,∠NBM=∠BDM=90º,
所以⊿NBM∽⊿BDM于是=MD·MN
由鸡爪定理,MI=MB。于是=MD·MN
进而⊿MID∽⊿MNI,于是∠MDI=∠MIN.
∠MDI=90º+∠FDI,∠MIN=90º+∠ANI
所以∠FDI=∠ANI,得∠FID=∠AIN.
于是⊿AIN∽⊿FID,NI/AI=DI/FI.
显然⊿FID≌⊿EID,所以∠DIE=∠FID,∠AIE=∠NID
NI/AI=DI/FI=DI/EI,
于是⊿NID∽⊿AIE,得∠AEI=∠NDI=90º-∠FDI=∠FID
=∠EID,所以AE//ID.
命题得证!
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三角形的众心中,内心相关的问题经常在竞赛题中出现,今年之内余师傅已经做了不下10道和它相关的竞赛题了。相对的,和内心相关的问题难度似乎比垂心外心之内的难一些。
和内心相关的几何结构主要包括:鸡爪定理,曼海姆定理。2019年IMO第六题也是一种常考的内心结构,其中含有丰富的内涵值得挖掘。
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