meetkunde 2
Opgave - IMOSL 2000 vraag 21
Twee cirkels $G_1$ en $G_2$ snijden in $M$ en $N$. Zij $AB$ de rechte die raakt aan beide cirkels in $A$ en $B$ respectievelijk, zodat $M$ dichter bij $AB$ ligt dan $N$. Zij $CD$ de rechte parallel met $AB$ die door $M$ gaat en $C$ op $G_1$ en $D$ op $G_2$. De rechten $AC$ en $BD$ snijden in $E$; de rechten $AN$ en $CD$ snijden in $P$; de rechten $BN$ en $CD$ snijden in $Q$. Toon aan dat $EP=EQ$.
- login om te reageren
Oplossing
$AB$ is de raaklijn, dus wegens de raakomtrekshoek geldt dat
$$\angle MBA = \angle MDB = \angle ABE$$
en ook
$$\angle MAB = \angle ACM = \angle EAB$$
Dus wegens deze gelijke hoeken zien we dat $E$ op $M$ wordt afgebeeld door een spiegeling met as $AB$.
Dus $EM \perp CD$.
We zien ook dat er een homothetie met centrum $N$ bestaat die $[PQ]$ op $[AB]$ afbeeldt. Het beeld van $M$ is het snijpunt van $MN$ en $CD$, en vermits $MN$ de machtslijn is, geldt dus dat $MP=MQ$.
ZHZ, dus $\Delta EMQ \cong \Delta EMP$
$$\mathbb{QED}$$