设 $P$ 是平行四边形 $ABCD$ 的内部一点,若 $\angle ABP=2\angle ADP$,$\angle DCP=2\angle DAP$,
证明:$AB=BP=CP$.
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
【解析】
如图所示,作变换 $T\left( \overrightarrow{AB}\right)$,则 $A\to B$,$D\to C$;设 $P\to {P}'$,
则有 $P{P}'\parallel AB$,$P{P}'=AB$,且 $\angle BC{P}'=\angle ADP$,$\angle{P}'BC=\angle PAD$,$\angle {P}'PC=\angle DCP$,$\angle BP{P}'=\angle PBA$.
于是,当 $\angle PBA=2\angle ADP$,$\angle DCP=2\angle PAD$ 时,有 $\angle BP{P}'=2\angle BC{P}'$,$\angle {P}'PC=2\angle {P}'BC$;
延长 $P{P}'$ 至 $Q$,使 $PQ=PB$,连 $BQ$,则 $\angle BP{P}'=2\angle PQB$,
所以,$\angle BQ{P}'=\angle BC{P}'$,从而 $Q$、$B$、${P}'$、$C$ 共圆,因此 $\angle {P}'QC=\angle {P}'BC$;又 $2\angle{P}'BC=\angle {P}'PC=\angle {P}'QC+\angle QCP$,所以,$\angle{P}'QC=\angle QCP$,
于是 $PC=PQ=PB$,从而 $P$ 为 $\Delta QBC$ 的外心,但 $Q$、$B$、${P}'$、$C$ 共圆,故 $P{P}'=PB$.
再由 $P{P}'=AB$ 即知 $PB=PC=AB$.
答案 解析 备注
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