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如图,△ABC的内切圆I在边AB,BC,CA上的切点分别是D,E,F,直线EF与直线AI,BI,DI分别相交于点M,N,K.证明:DM•KE=DN•KF.
题目详情
如图,△ABC的内切圆I在边AB,BC,CA上的切点分别是D,E,F,直线EF与直线AI,BI,DI分别相交于点M,N,K.
证明:DM•KE=DN•KF.
证明:DM•KE=DN•KF.
▼优质解答
答案和解析
证明:连接IE,如图所示:
∵△ABC的内切圆I在边AB,BC,CA上的切点分别是D,E,F,
∴ID⊥AB,IE⊥BC,
∴∠IDB=∠IEB=90°,
∴∠IDB+∠IEB=180°,
∴I,D,B,E四点共圆.
又∵∠AID=90°-∠IAD,∠MED=∠FDA=90°-∠IAD,
∴∠AID=∠MED,
∴I,D,E,M四点共圆.
∴I,D,B,E,M五点共圆,∠IMB=∠IEB=90°,
即AM⊥BM.
同理,I,D,A,N,F五点共圆,且BN⊥AN.
设直线AN,BM交于点G,则点I为△GAB的垂心.又ID⊥AB,
∴G,I,D共线.
∵G,N,D,B四点共圆,
∴∠ADN=∠G.
同理∠BDM=∠G.
∴DK平分∠MDN,
∴
=
①.
又由I,D,E,M;I,D,N,F分别共圆,
∴KM•KE=KI•KD=KF•KN,
∴
=
②.
由①,②得:
=
,
∴DM•KE=DN•KF.
∵△ABC的内切圆I在边AB,BC,CA上的切点分别是D,E,F,
∴ID⊥AB,IE⊥BC,
∴∠IDB=∠IEB=90°,
∴∠IDB+∠IEB=180°,
∴I,D,B,E四点共圆.
又∵∠AID=90°-∠IAD,∠MED=∠FDA=90°-∠IAD,
∴∠AID=∠MED,
∴I,D,E,M四点共圆.
∴I,D,B,E,M五点共圆,∠IMB=∠IEB=90°,
即AM⊥BM.
同理,I,D,A,N,F五点共圆,且BN⊥AN.
设直线AN,BM交于点G,则点I为△GAB的垂心.又ID⊥AB,
∴G,I,D共线.
∵G,N,D,B四点共圆,
∴∠ADN=∠G.
同理∠BDM=∠G.
∴DK平分∠MDN,
∴
DM |
DN |
KM |
KN |
又由I,D,E,M;I,D,N,F分别共圆,
∴KM•KE=KI•KD=KF•KN,
∴
KM |
KN |
KF |
KE |
由①,②得:
DM |
DN |
KF |
KE |
∴DM•KE=DN•KF.
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