一道几何竞赛题如题图凸四边形ABCD为圆O的内接四边形,对边BC,AD交于F点,AB,DC交于E点 三角形ECF的外接圆

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  • 第一个问题:

    令△ECF的外接圆圆心为为P,延长AM交⊙P于J.

    ∵C、H、F、J共圆,∴∠FJH=∠FCH.

    ∵A、B、C、H共圆,∴∠FCH=∠BAH.

    由∠FJH=∠FCH,∠FCH=∠BAH,得:∠FJH=∠BAH,即:∠AJF=∠JAE,∴FJ∥AE.

    ∵J、E、C、H共圆,∴∠DCH=∠EJH.

    ∵D、A、C、H共圆,∴∠DCH=∠DAH.

    由∠DCH=∠EJH,∠DCH=∠DAH,得:∠EJH=∠DAH,即:∠AJE=∠JAF,∴EJ∥AF.

    由FJ∥AE,EJ∥AF,得:AEJF是平行四边形,∴EM=FM,即:M是EF的中点.

    第二个问题:

    延长GM交⊙P于K.

    ∵K、J、C、H共圆,∴∠KJH=∠KCH.

    ∵A、G、C、H共圆,∴∠GAH=∠KCH.

    由∠KJH=∠KCH,∠GAH=∠KCH,得:∠KJH=∠GAH,即:∠GAJ=∠KJA,∴KJ∥AG,

    又AEJF是平行四边形[第一个问题时证得],有:JM=AM.

    由M=AM,KJ∥AG,得△KJM≌△GAM,∴KJ=GA.

    由证得的∠KJA=∠GAJ,∠AJF=∠JAE,得:∠KJA-∠AJF=∠GAJ-∠JAE,

    即:∠FJK=∠EAG.

    再由平行四边形AEJF,得:FJ=EA.

    由FJ=EA,∠FJK=∠EAG,KJ=GA,得:△FJK≌△EAG,∴∠FKJ=∠EGA.

    ∵E、F、K、J共圆,∴∠FEJ+∠FKJ=180°,结合证得的∠FKJ=∠EGA,

    得:∠FEJ+∠EGA=180°,显然,由平行四边形AEJF有:∠FEJ=∠AFE,

    ∴∠AFE+∠EGA=180°,∴A、G、E、F共圆.