Deixe [tex3]X = AP \cap CQ[/tex3]
e [tex3]J = QD \cap BX[/tex3]
e seja [tex3]K = CP \cap BX[/tex3]
assumindo que [tex3]BX[/tex3]
e [tex3]CP[/tex3]
não sejam paralelas.
Note que [tex3]XP[/tex3]
, [tex3]BC[/tex3]
, [tex3]QJ[/tex3]
são cevianas concorrentes de [tex3]\Delta BXQ[/tex3]
então [tex3](C,P;D,K) = -1[/tex3]
problema 1 (basta olhar o quadrilátero [tex3]QXEB[/tex3]
como sendo o [tex3]ABCD[/tex3]
nessa ordem do problema). Como [tex3]D[/tex3]
é ponto médio de [tex3]PC[/tex3]
seu conjugado harmônico está em [tex3]P_{\infty}[/tex3]
, então [tex3]JK \parallel PC[/tex3]
. O que contradiz a hipótese de [tex3]BX[/tex3]
e [tex3]CP[/tex3]
não serem paralelos. Portanto, [tex3]BX \parallel CP[/tex3]
.
Sem usar a projetiva você pode fazer que nem o undefinied fez
aqui e usar o teorema de Ceva em [tex3]E[/tex3]
em relação à [tex3]\Delta QCP[/tex3]
para ver que sendo [tex3]D[/tex3]
ponto médio então [tex3]BX \parallel CP[/tex3]
.
O resto é assim: [tex3]\angle XAC = \angle BCP = \angle XBC [/tex3]
então [tex3]ABXC[/tex3]
é cíclico. De onde ou temos a figura acima e obviamente [tex3]\angle ABE = \angle BCE \iff \angle BCQ = \angle BAP[/tex3]
ou
[tex3]\angle{BCQ}=\angle{BCP}+\angle{PCQ}=\angle{BCP}+\angle{BXC}=\angle{BCP}+180^{\circ}-\angle{BAC}=180^{\circ}-(\angle{BAC}-\angle{EAC})[/tex3]
[tex3]=180^{\circ}-\angle{BAE} \implies \sin{\angle{BAE}}=\sin{\angle{BCQ}}[/tex3]
caso o ponto [tex3]E[/tex3]
esteja mais próximo do ponto [tex3]C[/tex3]
do que do [tex3]B[/tex3]