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第1题

在凸五边形 ABCDEABCDE 中,∠B>90∘\angle B>90^\circ,设 FF 为线段 ACAC 上一点,满足 ∠FBC=90∘\angle FBC=90^\circ。已知 FA=FBFA=FB,DA=DCDA=DC,EA=EDEA=ED,且射线 ACAC 与 ADAD 将角 ∠BAE\angle BAE 三等分。设 MM 为 CFCF 的中点,XX 为使得 AMXEAMXE 是平行四边形的点。证明直线 FXFX、EMEM、BDBD 共点。
第 3/7 步:中点 MM 周围的等长关系
通俗地说

连接旁心与内心的线段 CFCF 的中点,恒为对应弧的中点,同时也是经过两个垂足与两个心的圆的圆心。

△AFE≅△FBM,AE=EF=FM=MB\triangle AFE\cong\triangle FBM,\quad AE=EF=FM=MB
详细分析

由于 ∠BFC=∠FBA+∠FAB=∠FAE\angle BFC=\angle FBA+\angle FAB=\angle FAE,由直角三角形的角条件得 △AFE≅△FBM\triangle AFE\cong\triangle FBM。因此 AE=EF=FM=MBAE=EF=FM=MB。