●陳 宇 (姜堰中等專業(yè)學(xué)校 江蘇姜堰 225500)
第12屆中國香港數(shù)學(xué)奧林匹克試題第3題:
如圖1,在 Rt△ABC中,已知∠C=90°,作 CD⊥AB于點D.設(shè)O是△BCD外接圓的圓心,在△ACD內(nèi)有一圓分別與線段AD,AC切于點M,N,并與⊙O 相切.證明:
圖1
文獻[2]認為:文獻[1]提供的參考答案是從證明一個不容易想到的引理出發(fā),然后利用托勒密定理加以解決,實屬不易.注意到問題(1),(2)涉及的線段較多,為此文獻[2]依據(jù)圖形的結(jié)構(gòu)特征,用解析法給出該題的一個另證.
經(jīng)過一番探究,筆者發(fā)現(xiàn),依據(jù)三角及代數(shù)計算可以給出該題的一個新證,且思路及計算也頗為簡潔.
證明(1)設(shè)∠BAC=2α(0°< α <45°),BC=2a,圓 Γ1的圓心為 O1,半徑為 b.由題設(shè)知:∠BAC=∠BCD,AM=AN,OB=OC=a且0<b<a.分別聯(lián)結(jié) OO1,O1N,則
聯(lián)結(jié)AO1并延長交BC于點G,則AG平分∠BAC(易知 CG<CO<GB).過點O1作 O1H⊥BC于點H,則
[1] 中等數(shù)學(xué)編輯部.2009-2010國內(nèi)外數(shù)學(xué)競賽題及精解[J].中等數(shù)學(xué),2011(增刊):25-26.
[2] 彭成.一道中國香港數(shù)學(xué)奧林匹克幾何題的另證[J].數(shù)學(xué)通訊,2012(6):64.