请教一个几何题:A,B,C,D是圆O的内接四边形,AB,DC交于E,AD,BC交于F,AC,BD交于K,求证:OK⊥EF

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steven_hello 幼苗

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请教一个几何题:A,B,C,D是圆O的内接四边形,AB,DC交于E,AD,BC交于F,AC,BD交于K,求证:OK⊥EF
此题有一定难度,主要应用以下定理:
切割线定理:从圆O外一点P引两条割线与圆分别交于A、B;C、D,则有PA*PB=PC*PD;根据这一定理可以做进一步的探讨,既然PA*PB=PC*PD恒成立,那么从P点引一点过圆心的割线与相交于E和F,同样能满足PA*PB=PC*PD=PE*PF.设圆的半径为R,PE=PO-R,PF=PO+R,从而有PA*PB=PC*PD=PO^2-R^2
相交弦定理:圆内两弦AB与CD相交于M,则AM*BM=CM*DM.
同样该等式恒成立,所以可以从M引一条过圆心的弦与圆分别交于E和F,则AM*BM=CM*DM=EM*FM.而EM=R-MO,FM=R+MO,从而有AM*BM=CM*DM=R^2-MO^2.

证明:∵ABCD是圆O的内接四边形,AB,DC交于E,AD,BC交于F,AC,BD交于K
设圆O半径为R,则有:
FD*FA=FO^2-R^2
KB*KD=R^2-KO^2

作△AKD的外接圆,连接FK并延长与此圆交于G
显然,A、G、K、D四点共圆
∴FK*FG=FD*FA=FO^2-R^2 ①
∵∠FBK=∠FAK(共CD弧,圆O),∠FAK=∠DGK(共KD弧,作的圆)
∴∠FBK=∠FBD=∠DGK=∠DGF,所以B、G、D、F四点共圆(由同DF弦等角反推)
则,KF*KG=KB*KD=R^2-KO^2 ②
由①-②式得,FK^2=FO^2+KO^2-2R^2 ③

同理,在E点,同样可以得出相同结论,即EK^2=EO^2+KO^2-2R^2 ④
③式减④式可得
FK^2-EK^2=OF^2-OE^2
∴OK⊥EF.

1年前

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