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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 2/5 步:确定 D′D' 与 AA 重合
D′=AD'=A
详细分析

由于 ∠APD\angle APD 与 ∠AQD\angle AQD 都是直角,四边形 APDQAPDQ 内接于圆,因此 PQPQ 在 AA 与 DD 之间与 ADAD 相交。因 PQ⊥ADPQ\perp AD,把 DD 关于 PQPQ 对称后,D′D' 位于从 DD 出发经过 AA 的射线上。直线 ADAD 与外接圆交于 AA 以及位于 DD 之后的第二个点(因为 DD 在弦 BCBC 上),故射线 DADA 上唯一的外接圆点是 AA;于是 D′=AD'=A。