MathLabs

第5問

直線 ℓ\ell が円に内接する四角形 ABCDABCD の辺 BCBC と ADAD の内部の点 RR と SS をそれぞれ通り、点 CC を越えた半直線 DCDC 上の点 QQ、および点 AA を越えた半直線 BABA 上の点 PP を通るとする。三角形 QCRQCR と QDSQDS の外接円は点 N≠QN\neq Q で交わり、三角形 PASPAS と PBRPBR の外接円は点 M≠PM\neq P で交わるとする。直線 MPMP と NQNQ の交点を XX、直線 ABAB と CDCD の交点を KK、直線 BCBC と ADAD の交点を LL とする。点 XX が直線 KLKL 上にあることを証明せよ。
ステップ 2/6: ABCD のミケル点が KL 上にあることを思い出す
E=Miquel point of ABCD  ⟹  E∈KLE=\text{Miquel point of }ABCD\implies E\in KL
詳しい解説

直線 AB,BC,CD,DAAB,BC,CD,DA がなす完全四辺形のミケル点 EE、すなわち円 (KBC)(KBC)、(KAD)(KAD)、(LAB)(LAB)、(LCD)(LCD) の共通の第二交点を考える。このミケル点 EE が2つの対角点を結ぶ直線 KLKL 上にあることはよく知られた事実である。