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第4問

与えられた円 OO 上の異なる2点を A,BA,B とし、PP を ABAB の中点とする。ABAB に PP で接し、かつ OO に接する円を O1O_1 とする。ABAB と異なる、AA を通る O1O_1 の接線を ℓ\ell とし、ℓ\ell と OO の AA 以外の交点を CC とする。QQ を BCBC の中点とし、BCBC に QQ で接し、線分 ACAC に接する円を O2O_2 とする。O2O_2 が OO に接することを証明せよ。
ステップ 1/5: 補助点を定める
S=O∩O1,T=SP∩O,X=ℓ∩O1,M=mid⁡(XP)S=O\cap O_1,\quad T=SP\cap O,\quad X=\ell\cap O_1,\quad M=\operatorname{mid}(XP)
詳しい解説

SS を OO、O1O_1 の接点、TT を SPSP と OO の第2交点、XX を ℓ\ell と O1O_1 の接点、MM を XPXP の中点とする。