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一道三点共线的证明题目,难度较大四边形ABCD内接于圆,其边AB与DC的延长线交于点P,AD与BC的延长线交于点Q.由点Q作该圆的两条切线QE和QF,切点分别是E,F.求证:P,E,F三点共线

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一道三点共线的证明题目,难度较大
四边形ABCD内接于圆,其边AB与DC的延长线交于点P,AD与BC的延长线交于点Q.由点Q作该圆的两条切线QE和QF,切点分别是E,F.求证:P,E,F三点共线
▼优质解答
答案和解析

连接PQ,并在PQ上取一点M,使得

B,C,M,P四点共圆,连CM,PF.设PF与圆的另一交点为E’,并作QG丄PF,垂足为G.易如

QE2=QM·QP=QC·QB      ①

∠PMC=∠ABC=∠PDQ.

从而C,D,Q,M四点共圆,于是

PM·PQ=PC·PD   ②

由①,②得

PM·PQ+QM·PQ=PC·PD+QC·QB,

即PQ2=QC·QB+PC·PD.

易知PD·PC=PE’·PF,又QF2=QC·QB,有

PE’·PF+QF2=PD·PC+QC·AB=PQ2,

即PE’·PF=PQ2-QF2.又

PQ2-QF2=PG2-GF2=(PG+GF)·(PG-GF)

=PF·(PG-GF),

从而PE’=PG-GF=PG-GE’,即GF=GE’,故E’与E重合.

所以P,E,F三点共线.