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第1题

设 HH 为三角形 ABCABC 的垂心。设 MM、NN 分别为边 ABAB、ACAC 的中点。假设 HH 在四边形 BMNCBMNC 内部,且三角形 BMHBMH 与 CNHCNH 的外接圆相切。过 HH 且平行于 BCBC 的直线分别与三角形 BMHBMH 和 CNHCNH 的外接圆交于点 KK 和 LL。设 FF 为 MKMK 与 NLNL 的交点,JJ 为三角形 MHNMHN 的内心。证明 FJ=FAFJ = FA。
第 6/7 步:将引理应用于三角形 MHN
H,J,F are collinear,FJ=FM=FNH, J, F\ \text{are collinear}, \qquad FJ=FM=FN
详细分析

由于 MFNHMFNH 共圆且 FM=FNFM=FN,FF 位于不含 HH 的弧上,故 FF 是不含 HH 的弧 MNMN 的中点,因此直线 HFHF 平分 ∠MHN\angle MHN;又 JJ 为三角形 MHNMHN 的内心,位于此平分线上,故 H,J,FH,J,F 共线。将第1步的引理应用于三角形 MHNMHN,取 X=HX=H、D=FD=F、I=JI=J,得 FJ=FM=FNFJ=FM=FN。