平面几何小问题求证,大师们当娱乐

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  • 四边形ABCD内接于圆,其边AB与DC的延长线交于点P,AD与BC的延长线交于点Q.由Q作该圆的两条切线QE和QF,切点分别为E,F.求证:P,E,F三点共线.证明:如图,连接PQ,并在PQ上取一点M,使得B,C,M,P四点共圆,连CM,PF.设PF与圆的另一交点为E′,并作QG丄PF,垂足为G.

    易知QE2=QM•QP=QC•QB①,

    ∠PMC=∠ABC=∠PDQ.

    从而C,D,Q,M四点共圆,于是

    PM•PQ=PC•PD②,

    由①,②得

    PM•PQ+QM•PQ=PC•PD+QC•QB,

    即PQ2=QC•QB+PC•PD.

    易知PD•PC=PE′•PF,

    又QF2=QC•QB,有

    PE′•PF+QF2=PD•PC+QC•AB=PQ2,

    即PE′•PF=PQ2-QF2.又

    PQ2-QF2=PG2-GF2=(PG+GF)•(PG-GF)

    =PF•(PG-GF),

    从而PE′=PG-GF=PG-GE′,

    即GF=GE′,故E′与E重合.

    所以P,E,F三点共线.