Bài 2
Xét năm điểm sao cho là hình bình hành và là tứ giác nội tiếp. Gọi là đường thẳng đi qua . Giả sử cắt phần trong của đoạn tại và cắt đường thẳng tại . Ngoài ra, giả sử . Chứng minh rằng là đường phân giác của góc .
Bước 4 trên 4: Suy ra DF > AD và mâu thuẫn với sự đồng dạng của ADF và GCF
Hiểu nôm na
Trừ nửa đáy nhỏ hơn khỏi cạnh lớn hơn cho , mâu thuẫn trực tiếp với .
Phân tích chi tiết
Dùng (Bước 3) và (Bước 2), ta có , nên . Mặt khác, vì , , suy ra (do giả sử ), mâu thuẫn. Trường hợp cho các bất đẳng thức ngược , , , và , cũng mâu thuẫn. Vậy , và theo Bước 1, phân giác .