2014 일본수학올림피아드 본선 4번문제

삼각형 $ABC$의 외접원을 $\Gamma$라 하고, 점 $A$에서의 $\Gamma$의 접선을 $l$이라 하자. $D,E$는 각각 변 $AB,AC$ 위의 $A,B,C$가 아닌 점들로, $BD:DA=AE:EC$를 만족시킨다고 한다. 직선 $DE$와 원 $\Gamma$의 두 교점을 $F,G$라 하고, 점 $D$를 지나고 $AC$와 평행한 직선과 $l$의 교점을 $H$, 점 $E$를 지나고 $AB$와 평행한 직선과 $l$의 교점을 $I$라 하자. 이 때, 4개의 점 $F,G,H,I$는 같은 원 위에 있으며, 그 원은 직선 $BC$에 접함을 보여라. 단, $XY$는 선분 $XY$의 길이를 뜻한다.

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