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第1题

称三角形 ABCABC 是「great」的,如果满足:对边 BCBC 上任意一点 DD,设 PP、QQ 分别是 DD 到直线 ABAB、ACAC 的垂足,则 DD 关于直线 PQPQ 的对称点都落在三角形 ABCABC 的外接圆上。证明:三角形 ABCABC 是 great 的,当且仅当 ∠A=90∘\angle A=90^\circ 且 AB=ACAB=AC。
第 1/5 步:取 DD 在从 AA 出发的角平分线上
PQ⊥ADPQ \perp AD
详细分析

假设 ABCABC 是 great 的。设 DD 为 ∠BAC\angle BAC 的平分线与 BCBC 的交点,PP、QQ 分别为由 DD 向 ABAB、ACAC 所作垂线的垂足。由于 ADAD 平分 ∠A\angle A,点 PP 与 QQ 分别在射线 ABAB、ACAC 上,并关于直线 ADAD 互为对称,因此 PQPQ 垂直于 ADAD。设 D′D' 为 DD 关于直线 PQPQ 的对称点;由 great 的条件,D′D' 落在三角形 ABCABC 的外接圆上。