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一个几何难题的难度在哪里?

有一个几何问题,题目如下:如图,D、E分别在△ABC的边BC、AB上,A、C、D、E四点共圆,∠ACD=2∠CAD,BD=AC,∠ABD=20°,求证:∠ACE=90°。
工具/原料
1

电脑

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Mathematica

3

网络画板

4

几何表达式

方法/步骤
1

首先用几何表达式,对图形进行精准的符号测量。设∠ACB=2x,那么∠ABC=-arccot(csc(2x)(cos(2x)-sin(x)csc(3x)-1))

2

就是这个∠ABC=20°,所以尝试着用Mathematica求出x的值。jie=NSolve[{-ArcCot[Csc[2x](-1+Cos[2x]-Csc[3x]Sin[x])]==Pi/9,      0

3

网友提供了一个纯几何的想法,我分三大步做介绍。作△BDF全等于△CAB,且F、A位于BC同侧;容易证明,E在DF上。

4

连接CF,易知圆心O在CF上;连接OD,作AG//OD,与BC交于G;有∠DOC=2∠DAC=∠BCA,所以,△FBC、△DOC、△DCA相似。

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所以,O、D、B、F四点共圆;进而,根据OE=OD,得出FB=FE;所以,∠FBE=80°,然后得出∠BCA=100°。之后,经过简单的计算,可以证明∠ECA=90°,O在AB上。

注意事项

这个方法其实是错的,只不过很隐蔽,你看出来了吗?

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