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[数学] 冯祖鸣提到一个平面几何题

冯祖鸣提到一个平面几何题

著名不等式、几何专家ji23昨天在他的网站上提到了这样一个几何题:设I是△ABC的内心,E、F分别是内切圆I在CA、AB上的切点,
CI、BI分别交EF于P、Q,BP与CQ相交于X,则XI⊥BC。


[ 本帖最后由 wood 于 2007-8-5 08:33 编辑 ].

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2007-8-5 07:02

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这道几何题相当复杂,看上去难以入手,ji23提出了另外一个相关的问题:设I是△ABC的内心,E、F分别是内切圆I在CA、AB上的切点,BI交EF于Q,则BQ⊥CQ。
对于ji23老师提的这个问题可以先证明如下:连接AI、BI、CI,显然他们分别是EF、FD、DE的中垂线,因此∠QDI=∠QFI=∠IAF=1/2∠A,
这样∠BQD=180-∠BDQ-1/2∠B=90-∠QDI-1/2∠B=90-1/2∠A-1/2∠B=1/2∠C=∠ICD,因此C、D、I、Q四点共圆,
所以∠CQI=180-∠CDI=90,BQ⊥CQ。

[ 本帖最后由 wood 于 2007-8-5 08:33 编辑 ].

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2007-8-5 07:15

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有了2楼ji23老师的结论,我们就可以来证明冯祖鸣提到的这道几何题了。
证明:由于我们已经证明了BQ⊥CX,同理CP⊥BX,所以CP与BQ的交点I就是△XBC的垂心,因此XI⊥BC。


[ 本帖最后由 wood 于 2007-8-5 08:34 编辑 ].

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2007-8-5 07:25

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呵呵,标题和我的叙述容易引起误会,冯祖鸣和ji23没有直接关系。
冯祖鸣近年来一直担任美国数学奥林匹克代表队总教练,在第35届IMO上美国队全部6名选手都获得满分,创造了IMO的历史,由此也奠定了冯祖鸣在国际奥数届的地位。
ji23也是全国顶级的奥数教练之一,但是他更大的精力放在数学研究上,是国际知名不等式专家。.

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使用垂心证明直线与直线垂直,还可以看下面这道题:已知三条线段AB,BC,CD都与圆O相切,且AB=BC=CD,联结AC,BD交于X点,T是BC上的切点。求证:XT⊥BC。

[ 本帖最后由 wood 于 2007-8-6 20:02 编辑 ].

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2007-8-6 20:02

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冯祖鸣就在我们州的Philips Exeter Academy教书.

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证明:连接BO、CO它们分别是∠ABC和∠DCB的角平分线,所以BO⊥CX、CO⊥BX,因此o为三角形BCX的垂心,当然有XO⊥BC,又因为OT⊥BC,所以X、O、T共线,证毕。

[ 本帖最后由 wood 于 2007-8-7 07:09 编辑 ].

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2007-8-7 07:09

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8月11日~8月16日在湖北武汉华中师大一附中举行第6届女子数学奥林匹克数学竞赛,这项赛事从2002年开始举办,已经逐步发展成为一项国际性数学竞赛,该项赛事每队参加人数为4人,教练两人(要求有一名女教练)。冯祖鸣这次也将带领美国队前来参赛,美国队的女性教练Melanie Matchett Wood是美国第一位获得IMO金牌的女子选手。.

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