答:這道題的難度不是很大,只是證明起來有些麻煩,只要概念清楚就可以解出來。
證明:見圖黑色線為原題,彩色線都是輔助線。圓O1交AC於M,交AB於N。
先證明O2在圓O上。連結OO2,假設交圓O於P,OO2垂直平分BC,弧BP=弧CP;連結AP,則AP過內心I;連結BP、CP、BI、CI;則有∠CAP=BAP(等弧上的圓周角相等)=BCP(同弧圓周角)=CBP;因為AI、BI、CI分別平分∠BAC、∠ABC和∠ACB;∠CIP=∠CAP+∠ACI(外角定理)=∠BCI+∠BCP=∠ICP;所以△PCI是等腰三角形,同理可以證明PBI也是等腰三角形;所以,PC=PI=PB;根據不在同一直線上的三點確定一個圓,P是△BCI的外接圓圓心,應為O2是△BCI外接圓的圓心,所以點P與O2重合,O2在圓O上。
(1)連結AD、DM、DN、O1M、O1N、O1D、MN,O1D⊥MN,所以∠MO1D=∠NO1D(垂徑定理)=2∠NAD(同弧上的圓心角等於圓周角的2倍)=2∠MAD,所以,AD在∠BAC的平分線上;所以A、D、O2三點共線。
(2)作射線O1E、O1F、O2E、O2F;因為,射線O1E,O1F與圓O2都只有一個交點,射線O2E、O2F與圓O1也只有一個交點,因此,O1E和O1F分別與圓O2相切,O2E和O2F分別與圓O1相切;同時O1E和O1F、O2E和O2F分別是圓O1和圓O2的半徑,所以O1E⊥O2E,O1F⊥O2F;∠O1EO2=∠O1FO2=90D,所以∠O1EO2+∠O1FO2=180D;因此,O1,E,O2,F四點共圓(對角互補的四邊形共圓)。證畢。
答:這道題的難度不是很大,只是證明起來有些麻煩,只要概念清楚就可以解出來。
證明:見圖黑色線為原題,彩色線都是輔助線。圓O1交AC於M,交AB於N。
先證明O2在圓O上。連結OO2,假設交圓O於P,OO2垂直平分BC,弧BP=弧CP;連結AP,則AP過內心I;連結BP、CP、BI、CI;則有∠CAP=BAP(等弧上的圓周角相等)=BCP(同弧圓周角)=CBP;因為AI、BI、CI分別平分∠BAC、∠ABC和∠ACB;∠CIP=∠CAP+∠ACI(外角定理)=∠BCI+∠BCP=∠ICP;所以△PCI是等腰三角形,同理可以證明PBI也是等腰三角形;所以,PC=PI=PB;根據不在同一直線上的三點確定一個圓,P是△BCI的外接圓圓心,應為O2是△BCI外接圓的圓心,所以點P與O2重合,O2在圓O上。
(1)連結AD、DM、DN、O1M、O1N、O1D、MN,O1D⊥MN,所以∠MO1D=∠NO1D(垂徑定理)=2∠NAD(同弧上的圓心角等於圓周角的2倍)=2∠MAD,所以,AD在∠BAC的平分線上;所以A、D、O2三點共線。
(2)作射線O1E、O1F、O2E、O2F;因為,射線O1E,O1F與圓O2都只有一個交點,射線O2E、O2F與圓O1也只有一個交點,因此,O1E和O1F分別與圓O2相切,O2E和O2F分別與圓O1相切;同時O1E和O1F、O2E和O2F分別是圓O1和圓O2的半徑,所以O1E⊥O2E,O1F⊥O2F;∠O1EO2=∠O1FO2=90D,所以∠O1EO2+∠O1FO2=180D;因此,O1,E,O2,F四點共圓(對角互補的四邊形共圓)。證畢。