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第3問

ABCDABCD を円に内接する凸四角形とし、Γ\Gamma をその外接円とする。EE を対角線 ACAC と BDBD の交点とし、LL を辺 ABAB、BCBC、CDCD に接する円の中心とし、MM を AA と DD を含まない Γ\Gamma の弧 BCBC の中点とする。三角形 BCEBCE の頂点 EE に対する傍心が直線 LMLM 上にあることを証明せよ。
ステップ 1/8: 弧に名前を付け重要な角を読み取る
∠ACB=a, ∠DBC=c, ∠EBC=c, ∠ECB=a, ∠BEC=b+d\angle ACB=a,\ \angle DBC=c,\ \angle EBC=c,\ \angle ECB=a,\ \angle BEC=b+d
詳しい解説

弧 AB,BC,CD,DAAB,BC,CD,DA(他の2頂点を含まない側)の弧の大きさをそれぞれ 2a,2b,2c,2d2a,2b,2c,2d とし、a+b+c+d=180∘a+b+c+d=180^\circ とする。円周角より ∠ACB=a\angle ACB=a、∠DBC=c\angle DBC=c であり、E=AC∩BDE=AC\cap BD なので半直線 BE=BE= 半直線 BDBD、半直線 CE=CE= 半直線 CACA となる。よって三角形 BCEBCE において ∠EBC=∠DBC=c\angle EBC=\angle DBC=c、∠ECB=∠ACB=a\angle ECB=\angle ACB=a、∠BEC=180∘−a−c=b+d\angle BEC=180^\circ-a-c=b+d である。