如果把第 13 題的題目稍微修改一下,將 P,Q 改置於圓周上,也是不錯的考題:
修改版題目:平面上有一直徑 6 的半圓,B.C分別為半圓直徑的兩端點,A 為半圓上的中點,
在 AB弧 和 AC弧 上分別取一點 P 和 Q,
使得 \overline{PA} : \overline{PB} = \overline{QC} : \overline{QA} =1:2,
直線 \overleftrightarrow{PQ} 和直線 \overleftrightarrow{BC} 交於 R 點,求 \overline{QR}=?
解答:
如圖,依題意可得 \overline{PB}=\overline{QA}=2\overline{PA}=2\overline{QC},
因此 ∠ POQ = 90^\circ,可得 \overline{PQ}=3\sqrt{2}.
在 \triangle QCR 與 \triangle BPR 中,
因為 ∠ R 相同且 ∠ QCR=180^\circ-∠ QCO=∠ BPR
所以 \triangle QCR 相似於 \triangle BPR,
且因為 \overline{PB}:\overline{QC}=2:1,所以 \displaystyle \overline{CR}=\frac{\overline{PR}}{2},
令 \overline{QR}=x,則 \displaystyle \overline{CR}=\frac{x+3\sqrt{2}}{2}.
由圓的外冪性質,可得 \overline{QR}\times \overline{PR}=\overline{CR}\times \overline{BR},
\displaystyle \Rightarrow x\cdot\left(x+3\sqrt{2}\right)=\frac{x+3\sqrt{2}}{2}\cdot\left(\frac{x+3\sqrt{2}}{2}+6\right)
可解得 x=4+\sqrt{2}.