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第3题

设 ABCDABCD 为圆内接凸四边形,Γ\Gamma 为其外接圆。设 EE 为对角线 ACAC 与 BDBD 的交点,设 LL 为与边 ABAB、BCBC、CDCD 相切的圆的圆心,设 MM 为 Γ\Gamma 上不含 AA、DD 的弧 BCBC 的中点。证明三角形 BCEBCE 中与顶点 EE 相对的旁心在直线 LMLM 上。
第 6/8 步:三角形 MBL、MCL 中的正弦定理
sin⁡∠BLMsin⁡∠CLM=sin⁡∠MBLsin⁡∠MCL=cos⁡(a/2)cos⁡(c/2)\frac{\sin\angle BLM}{\sin\angle CLM}=\frac{\sin\angle MBL}{\sin\angle MCL}=\frac{\cos(a/2)}{\cos(c/2)}
详细分析

由三角形 MBLMBL 与 MCLMCL(共边 MLML)中的正弦定理,MBsin⁡∠MLB=MLsin⁡∠MBL\dfrac{MB}{\sin\angle MLB}=\dfrac{ML}{\sin\angle MBL},MCsin⁡∠MLC=MLsin⁡∠MCL\dfrac{MC}{\sin\angle MLC}=\dfrac{ML}{\sin\angle MCL}。因 MB=MCMB=MC,相除得 sin⁡∠BLMsin⁡∠CLM=sin⁡∠MBLsin⁡∠MCL=sin⁡(90∘−a/2)sin⁡(90∘−c/2)=cos⁡(a/2)cos⁡(c/2)\dfrac{\sin\angle BLM}{\sin\angle CLM}=\dfrac{\sin\angle MBL}{\sin\angle MCL}=\dfrac{\sin(90^\circ-a/2)}{\sin(90^\circ-c/2)}=\dfrac{\cos(a/2)}{\cos(c/2)}。