龔浩生 熊小平
《數(shù)學(xué)通報(bào)》2007年7月號(hào)問(wèn)題1683為:
在鰽BCD中,過(guò)A、B、C三點(diǎn)作圓交BD于E,過(guò)B、C、D三點(diǎn)作圓交CA延長(zhǎng)線于F.求證:BD?BE=AC?CF.
原解運(yùn)用“玴tolemy”定理,結(jié)合相似變換,得出兩個(gè)等式后,使結(jié)論獲證.
經(jīng)研究,我們發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題證法靈活,難易適度,是一道適合奧賽訓(xùn)練的好題.現(xiàn)給出幾種更為簡(jiǎn)潔自然的證法,供參考.
證法一:如圖1所示,連結(jié)BF、DF,由B、C、D、F四點(diǎn)共圓,及AB∥CD,有∠BFC=∠BDC=∠ABD,∠CFD=∠CBD,所以,∠BFD∠ABC.
又∠BDF=∠BCF=∠ACB,所以,△BDF∽△ACB.
所以,BDAC=BFAB.
同理△CDF∽△ECB,有CFBE=CDEC,由∠BAF=180°-∠BAC=180°-∠BEC=∠CED,及∠BFA=∠CDE,得:△ABF∽△ECD.∴BFCD=BACE,即BFBA=CDCE.∴BDAC=CFBE.
∴BD?BE=AC?CF.
證法二:如圖1,連結(jié)BF、DF、CE,由B、C、D、F四點(diǎn)共圓,設(shè)共圓半徑為R,則由正弦定理得:BD玸in∠BFD=2R=CF玸in∠CDF,故BDCF=玸in∠BFD玸in∠CDF.同理,由A、B、C、E四點(diǎn)共圓,得:ACBE=玸in∠ABC玸in∠BCE.
由證法一,∠BFD=∠ABC,∠CDF=∠BCE.∴玸in∠BFD玸in∠CDF=玸in∠ABC玸in∠BCE.
∴BDCF=ACBE,即BD?BE=AC?CF.
證法三:如圖1,設(shè)AC與BD相交于O,則OB=OD,OC=OA.由A、B、C、E四點(diǎn)共圓,得:OB?OE=OC?OA ①
同理,OB?OD=OC?OF ②
①+②得:OB(OE+OD)=OC(OA+OF),即:OB?(OE+OB)=OC?(OC+OF).
∴2OB?BE=2OC?CF.即BE?BD=AC?CF.
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?!?/p>