сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Дан не­рав­но­бед­рен­ный тре­уголь­ник ABC. Вы­бе­рем про­из­воль­ную окруж­ность ω, ка­са­ю­щу­ю­ся опи­сан­ной окруж­но­сти тре­уголь­ни­ка ABC внут­рен­ним об­ра­зом в точке B и не пе­ре­се­ка­ю­щую пря­мую AC. От­ме­тим на ω точки P и Q так, чтобы пря­мые AP и CQ ка­са­лись ω, а от­рез­ки AP и СQ пе­ре­се­ка­лись внут­ри тре­уголь­ни­ка ABC. До­ка­жи­те, что все по­лу­чен­ные таким об­ра­зом пря­мые РQ про­хо­дят через одну фик­си­ро­ван­ную точку, не за­ви­ся­щую от вы­бо­ра окруж­но­сти.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть R  — точка пе­ре­се­че­ния ка­са­тель­ных AP и CQ. До­ка­жем, что все пря­мые PQ про­хо­дят через точку D  — ос­но­ва­ние внеш­ней бис­сек­три­сы угла B тре­уголь­ни­ка ABC (точка D су­ще­ству­ет, так как тре­уголь­ник не­рав­но­бед­рен­ный). По тео­ре­ме, об­рат­ной к тео­ре­ме Ме­не­лая, для тре­уголь­ни­ка ARC, до­ста­точ­но про­ве­рить, что  дробь: чис­ли­тель: A P, зна­ме­на­тель: P R конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: R Q, зна­ме­на­тель: Q C конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: C D, зна­ме­на­тель: D A конец дроби =1. По­сколь­ку RQ и PR равны как ка­са­тель­ные, до­ста­точ­но про­ве­рить ра­вен­ство  дробь: чис­ли­тель: A P, зна­ме­на­тель: Q C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: A D, зна­ме­на­тель: D C конец дроби . Но  дробь: чис­ли­тель: A B, зна­ме­на­тель: B C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: A D, зна­ме­на­тель: D C конец дроби по свой­ству внеш­ней бис­сек­три­сы, так что про­ве­ря­ем ра­вен­ство  дробь: чис­ли­тель: A P, зна­ме­на­тель: Q C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: A B, зна­ме­на­тель: B C конец дроби .

Пусть AB и BC пе­ре­се­ка­ют окруж­ность ω в точ­ках X и Y со­от­вет­ствен­но. За­пи­шем сте­пе­ни точек A и C от­но­си­тель­но окруж­но­сти ω:

 A X умно­жить на A B=A P в квад­ра­те ,

 C Y умно­жить на C B=C Q в квад­ра­те ,

по­это­му оста­лось про­ве­рить ра­вен­ство  дробь: чис­ли­тель: AX, зна­ме­на­тель: AB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: CY, зна­ме­на­тель: CB конец дроби . Это ра­вен­ство сле­ду­ет из того, что \omega ка­са­ет­ся опи­сан­ной окруж­но­сти тре­уголь­ни­ка ABC в точке B.