Question

如图，自△ABC的外接圆弧BC上的任一点M，作MD⊥BC于D，P是AM上一点，作PE⊥AC，PF⊥AB，PG⊥BC，E，F，G分别在AC，AB，AD上．证明：E，F，G三点共线．

Answer 1

证明：如图，连接GE，GF，MC，MB，
∵PE⊥AC，PF⊥AB，PG⊥BC，
∴∠POC=∠PEC=90°，
∵∠PHB=∠EHC，
由三角形的内角和定理得：∠GPE=∠ACB
同理：∠GPF=∠ABC，
∵GP∥MD，
∴△AGP∽△ADM，
∴，…①
∵∠GPE=∠ACB=∠BMA圆周角定理），∴∠APE=∠BMD，
又∵∠AEP=∠BDM=90°，
∴△APE∽△BMD，
∴，…②
①×②得，
∵∠GPE=∠ACB=∠BMA，
∴△PEG∽△MAB，
∴∠PGE=∠ABM
同理：∠PGF=∠ACM，
由圆内接四边形性质得：∠PGE+∠PGF=∠ABM+∠ACM=180°，
∴E，F，G三点共线．
分析：如图，连接GE，GF，MC，MB，求出∠POC=∠PEC=90°，由三角形的内角和定理得出∠GPE=∠ACB，∠GPF=∠ABC，证△AGP∽△ADM，得出，证△APE∽△BMD，
得出，推出，根据∠GPE=∠ACB=∠BMA，推出△PEG∽△MAB，求出∠PGE=∠ABM，∠PGF=∠ACM，由圆内接四边形性质得：∠PGE+∠PGF=180°即可．
点评：本题考查了圆内接四边形性质，相似三角形的性质和判定的应用，关键是能灵活地运用相似三角形的性质和判定进行推理，此题比较好，但是难度偏大，注意：相似三角形的对应边成比例；反之：有两边对应成比例，且夹角相等，两三角形才相似．