Dùng định lý Pascal suy biến vào bài toán chia đôi

Ta có định lý Pascal đầy đủ cho lục giác, định lý Pascal suy biến là khi một số các đỉnh trùng nhau.

Ta xét bài toán sau:

Cho tam giác ABC, nội tiếp (O), ngoại tiếp (I). BI cắt AC, (O) lần lượt tại $B_0, B_1$. Tương tự $C_0, C_1$ . Gọi S là giao điểm của $C_0B_1 và B_0C_1$. Chứng minh rằng SI chia đôi BC.

Lời giải:

Đặt $T \equiv B_0C_0 \cap B_1C_1$ và $X \equiv AI \cap BC, Y \equiv AT \cap BC$ .

Áp dụng định lý Pascal suy biến cho lục giác $AABB_1C_1C$ $\Longrightarrow AT$ là tiếp tuyến của $\odot (ABC)$ ,
Để ý rằng $B_1C_1$ là trung trực $AI$ nên $TA=TI$ . ... $(\star)$

Ta có: $YA=YX \Longrightarrow$ Kết hợp với $(\star)$ Ta có $TI \parallel XY \equiv BC$ ,
Vì thế từ tứ giác $B_0C_1B_1C_1$ toàn phần suy ra $I(B,C;T,S)=-1 \Longrightarrow IS$ đi qua trung điểm $BC$ .