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第2問

AA を、中心がそれぞれ O1,O2O_1,O_2 である異なる同一平面上の円 C1,C2C_1,C_2 の二つの交点の一つとする。一方の共通接線は P1,P2P_1,P_2 で接し、他方は Q1,Q2Q_1,Q_2 で接する。M1,M2M_1,M_2 をそれぞれ P1Q1,P2Q2P_1Q_1,P_2Q_2 の中点とする。∠O1AO2=∠M1AM2\angle O_1AO_2=\angle M_1AM_2 を証明せよ。
ステップ 1/5: 相似中心 SS を導入する
S=P1P2∩Q1Q2,S∈O1O2S=P_1P_2\cap Q_1Q_2,\qquad S\in O_1O_2
詳しい解説

二つの共通接線は SS で交わる。二円の中心線は外接相似の中心を通るので、S,O1,O2S,O_1,O_2 は一直線上にある。