Math Labs

Bài 4

Cho PP là điểm nằm trong tam giác ABCABC (với CA≠CBCA \neq CB). Các đường thẳng APAP, BPBP và CPCP lần lượt cắt lại đường tròn ngoại tiếp Γ\Gamma của tam giác tại KK, LL, MM. Tiếp tuyến của Γ\Gamma tại CC cắt đường thẳng ABAB tại SS. Chứng minh rằng nếu SC=SPSC = SP thì MK=MLMK = ML.
Bước 1 trên 5: Ghi nhận các bộ ba thẳng hàng và đặt điểm X
Hiểu nôm na

K, L, M chỉ là giao điểm thứ hai của các đường xiên AP, BP, CP với đường tròn, nên mỗi đường xiên chính là một dây cung đi qua P; một tiếp tuyến thứ hai từ M cho một tam giác cân mới để so sánh với SPC.

A,P,K colinear;B,P,L colinear;C,P,M colinear;X=(tangent at M)∩SCA,P,K\ \text{colinear};\quad B,P,L\ \text{colinear};\quad C,P,M\ \text{colinear};\qquad X=(\text{tangent at }M)\cap SC
Phân tích chi tiết

Theo định nghĩa, KK là giao điểm thứ hai của đường thẳng APAP với Γ\Gamma, nên AA, PP, KK thẳng hàng; tương tự BB, PP, LL thẳng hàng và CC, PP, MM thẳng hàng, với PP nằm hẳn giữa CC và MM (vì PP nằm trong tam giác, do đó nằm trong Γ\Gamma). Gọi tiếp tuyến của Γ\Gamma tại MM cắt đường thẳng SCSC (chính là tiếp tuyến của Γ\Gamma tại CC, vì SS được định nghĩa trên tiếp tuyến đó) tại điểm XX. Điểm XX này là đỉnh mà ta sẽ dùng để so sánh hai tam giác cân.