Math Labs

Bài 5

Cho ABCDABCD là một tứ giác lồi cố định với BC=DABC = DA và BC∦DABC \nparallel DA. Cho hai điểm thay đổi EE và FF lần lượt nằm trên các cạnh BCBC và DADA, thỏa mãn BE=DFBE = DF. Đường thẳng ACAC và BDBD cắt nhau tại PP, đường thẳng BDBD và EFEF cắt nhau tại QQ, đường thẳng EFEF và ACAC cắt nhau tại RR. Chứng minh rằng các đường tròn ngoại tiếp tam giác PQRPQR, khi EE và FF thay đổi, luôn đi qua một điểm chung khác PP.
Bước 1 trên 7: Cố định điểm ứng viên MM
Hiểu nôm na

Mọi thứ về ABCDABCD và PP đã cố định trước khi chọn E,FE,F, nên điểm nào chỉ dựng từ chúng tự động không phụ thuộc E,FE,F.

M=(△APD)∩(△BPC)∖{P}M=(\triangle APD)\cap(\triangle BPC)\setminus\{P\}
Phân tích chi tiết

Gọi MM là giao điểm thứ hai (khác PP) của các đường tròn ngoại tiếp tam giác APDAPD và BPCBPC — điểm Miquel của tứ giác toàn phần tạo bởi các đường thẳng AD,BC,AC,BDAD,BC,AC,BD. Vì A,B,C,D,PA,B,C,D,P không phụ thuộc vào cách chọn E,FE,F, nên MM cũng vậy: đó là một điểm cố định duy nhất.