0 ₽
Навсегда
- Вопросы сообществу
- Открытые решения заданий
- Рейтинг и достижения
Разберитесь сами, попросите подсказку или объясните решение другому. Здесь ценят ход мысли, а не бездумное списывание.
Навсегда
в месяц
в месяц
Оплата за один месяц. Автопродление подключается только с отдельного согласия пользователя.
Загляни завтра, чтобы серия не сгорела.
Дай понятное объяснение и получи +15 очков.
1. Треугольник со сторонами 3, 4 и 5 полностью накрыли 1. Треугольник со сторонами 3, 4 и 5 полностью накрыли двумя равными кругами. Какой наименьший диаметр может двумя равными кругами. Какой наименьший диаметр может быть у этих кругов? быть у этих кругов?
5. (Д. Прокопенко) Окружности ω и ω пересекаются в точках A и B. Точки C и D
1 2
движутся по дуге AB окружности ω так, что точки A и C лежат в разных полуплоскостях
1
относительно прямой BD и CD = 1. Отрезки AC и BD пересекают окружность ω в точках
2
N и M соответственно. Прямые BN и AM пересекают соответственно прямые AD и BC
в точках P и Q. Докажите, что прямая PQ касается фиксированной окружности.
Решение. Докажем, что длина отрезка PQ постоянна, DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD
а точки A, P, Q и B лежат на фиксированной окружно- CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
сти, откуда и будет следовать утверждение задачи. Дей-
ствительно, хорды равной длины одинаково удалены от
центра, то есть отрезок PQ будет касаться окружности с
фиксированным центром O (центром окружности, на ко-
торой лежат указанные четыре точки) и радиусом, рав- PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP
ным расстоянию от центра O до хорды PQ.
NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN
MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ
Заметим, что ∠DAC = ∠DBC, а ∠ANB = ∠AMB, как
опирающиеся на одну дугу (см. рис. 8–9.5).
Тогда ∠APB = ∠ANB − ∠DAC = ∠AMB − ∠DBC =
= ∠AQB, то есть точки A, P, Q и B лежат на одной
окружности. AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
Кроме того, ∠DAC и ∠ANB фиксированы, посколь-
ку опираются на фиксированные дуги. Следовательно,
Рис. 8–9.5
3
∠APB также фиксирован, то есть точки A, P, Q и B лежат на окружности фиксированно-
го радиуса.
Осталось показать, что длина хорды PQ фиксирована, то есть фиксирован, например,
угол PBQ.
Заметим, что ∠PBQ = ∠PBD + ∠DBQ = ∠APB − ∠ADB + ∠DBC, где ∠APB, ∠ADB и
∠DBC — фиксированы, поскольку опираются на фиксированные дуги. Следовательно,
угол PBQ фиксирован, то есть фиксирована длина хорды PQ, что и требовалось.
Комментарий.
Решение можно было записать, используя, что угол между хордами (секущими) равен полусумме (по-
луразности) дуг, которые они высекают на окружности.
6. Нарисован неравнобедренный треугольник ABC, описан- 6. Нарисован неравнобедренный треугольник ABC, описан- ная около него окружность и ее центр O. Также отмечен центр ная около него окружность и ее центр O. Также отмечен центр I вписанной окружности. Пользуясь только линейкой (без деле- I вписанной окружности. Польз…
4. (Т. Праведников, 10 класс) Высоты CC0 и BB0 остроугольного треугольника ABC пе-
ресекаются в точке H. Точка O — центр описанной окружности, точка A симметрична H
1
относительно стороны BC. Точка C на CC0 такова, что OC0 = OC , аналогично определена
1 1
точка B . Докажите, что точки C , B , A и H лежат на одной окружности.
1 1 1 1
Решение. Проведем диаметр AP. Докажем, что точки C , B , A и H лежат на окруж-
1 1 1
ности с диаметром PH.
Воспользуемся следующим свойством ортоцентра треугольника:
2
Точки, симметричные ортоцентру треугольника относительно его сторон, лежат на
окружности, описанной около этого треугольника.
Вернемся к решению.
Из указанного свойства следует, что точка A лежит на окружности, описанной около
1
треугольника ABC, то есть ∠HA P = ∠AA P = 90◦. Следовательно, точка A лежит на
1 1 1
окружности с диаметром PH.
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
Рис. 8–9.4
Докажем, что точка C также лежит на этой окружности (для точки B доказательство
1 1
аналогично). Рассмотрим точку X — проекцию P на прямую CC0. Поскольку проекцией
точки A на эту прямую является точка C0, то проекция O — середины AP — является
середина C0X по теореме Фалеса. С другой стороны, OC0 = OC , то есть O проектируется
1
в середину C0C . Следовательно, точки C и X совпадают и ∠HC P = 90◦, то есть точка C
1 1 1 1
также лежит на окружности с диаметром PH, что и требовалось.
Комментарий.
Используемое свойство ортоцентра следует из равенства углов BA C и BHC и признака вписанного че-
1
тырехугольника.
5. Окружности ω и ω пересекаются в точках A и B. Точ- 5. Окружности ω и ω пересекаются в точках A и B. Точ- 1 2 1 2 ки C и D движутся по дуге AB окружности ω так, что точки ки C и D движутся по дуге AB окружности ω так, что точки 1 1 A и C лежат в разных полуплоскостях относительно прямой A и C лежат в разных полуплоск…
2. Отметим, что утверждение задачи верно для любой точки, лежащей на медиане AM.
3. В остроугольном треугольнике ABC проведены высоты BE 3. В остроугольном треугольнике ABC проведены высоты BE и CF. Точка K — проекция точки пересечения медиан треуголь- и CF. Точка K — проекция точки пересечения медиан треуголь- ника на сторону BC. Докажите, что FK + EK ≤ BC. ника на сторону BC. Докажите, что FK + E…
3. (Д. Крохалев) В остроугольном треугольнике ABC проведены высоты BE и CF. Точка
K — проекция точки пересечения медиан треугольника на сторону BC. Докажите, что
FK + EK ≤ BC.
Решение. Пусть AM — медиана, а AH — высота треугольника ABC. Заметим, что
EM = FM = 0,5BC как медианы прямоугольных треугольников. Если AB = AC, то точ-
ки K и M совпадают и неравенство обращается в равенство. Предположим, что AB 6= AC.
Тогда точка K лежит между точками M и H (см. рис. 8-9.3). Кроме того, высоты треуголь-
ника являются биссектрисами его ортотреугольника, то есть ∠FHB = ∠EHC.
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE
FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
Рис. 8–9.3
Пусть E — образ точки E при симметрии относительно прямой BC. Тогда точки E , H
1 1
и F лежат на одной прямой. Кроме того, E M = EM и E K = EK в силу симметрии. Рас-
1 1
смотрим треугольник FME . Точка K — внутри него, так как она лежит между точками
1
M и H. Используя "неравенство резинки"получим: FK + EK = FK + E K < FM + E M =
1 1
= FM + EM = BC, что и требовалось.
Комментарий.
2. К окружности с центром O проведены касательные PA и 2. К окружности с центром O проведены касательные PA и PB (A и B — точки касания). На отрезках AB и PB взяли точ- PB (A и B — точки касания). На отрезках AB и PB взяли точ- ки M и K соответственно, так, что M — середина отрезка OK. ки M и K соответственно, так, что…
2. (Ю. Блинков) К окружности с центром O проведены касательные PA и PB (A и B —
точки касания). На отрезках AB и PB взяли точки M и K соответственно, так, что M —
середина отрезка OK. Докажите, что точки A, M, K и P лежат на одной окружности.
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP
MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
Рис. 8–9.2
1
Решение. Докажем, что ∠MKP + ∠MAP = 180◦, откуда и будет следовать утверждение
задачи (см. рис. 8-9.2).
Проведем радиус OB. Поскольку PB касательная, то ∠OBP = 90◦, то есть треугольник
OBK — прямоугольный. Следовательно, BM = 0,5OK = MK, откуда ∠MKB = ∠MBK.
Кроме того, PA = PB как отрезки касательных, то есть ∠PBA = ∠PAB. Тогда ∠MKB =
= ∠MBK = ∠PBA = ∠PAB = ∠MAP, откуда ∠MKP + ∠MAP = 180◦, что и требовалось.
1. В параллелограмме ABCD проведен перпендикуляр DX 1. В параллелограмме ABCD проведен перпендикуляр DX к диагонали AC. Докажите, что середина отрезка BX равноуда- к диагонали AC. Докажите, что середина отрезка BX равноуда- лена от A и C. лена от A и C.
1. (Т. Праведников, 10 класс) В параллелограмме ABCD проведен перпендикуляр DX
к диагонали AC. Докажите, что середина отрезка BX равноудалена от A и C.
Решение. Первый способ. Пусть K — середина BX, O — точка пересечения диагоналей
параллелограмма (см. рис. 8-9.1а). Докажем, что K лежит на серединном перпендикуляре
к диагонали AC, откуда и будет следовать утверждение задачи. Поскольку O — середина
BD, то OK — средняя линия треугольника DBX. Следовательно, прямая OK параллельна
DX, то есть перпендикулярна AC. Осталось заметить, что O также является серединой
отрезка AC, то есть прямая OK является серединным перпендикуляром к отрезку AC, что
и требовалось.
MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD
Рис. 8–9.1а Рис. 8–9.1б
Второй способ. Продлим медиану AK треугольника ABX на свою длину, то есть до-
строим треугольник ABX до параллелограмма ABMX (см. рис. 8-9.1б). Тогда отрезки MX
и AB равны и параллельны. Учитывая равенство и параллельность отрезков AB и CD, по-
лучим, что отрезки MX и CD также равны и параллельны, то есть MCDX — параллело-
грамм. Следовательно, прямые CM и DX параллельны и ∠MCA = 90◦, то есть треугольник
MCA — прямоугольный с гипотенузой AM. Осталось воспользоваться свойством медианы
прямоугольного треугольника: CK = 0,5AM = AK.
Комментарий.
Также можно было опустить перпендикуляр BY на диагональ AC и доказать, что O — середина отрезка
XY. Это, в свою очередь, можно получить, например, из равенства треугольников ABY и CDX.
6. В треугольнике ABC биссектрисы BF и CE пересекаются 6. В треугольнике ABC биссектрисы BF и CE пересекаются в точке I, G — середина EF, K — точка пересечения касатель- в точке I, G — середина EF, K — точка пересечения касатель- ных к описанной окружности треугольника ABC, проведенных ных к описанной окружности треуго…
2) прямые I C , A B и CM пересекаются в одной точке (см. рис. 8–9.6б).
c 1 1 1
Докажем первое утверждение.
Введем стандартные обозначения: AB = c, AC = b, BC = a, p — полупериметр.
Заметим, что AB = AC = p − b, BA = BC = p − a, CA = CB = p.
1 1 1 1 1 1
Тогда, применив обобщенную теорему Чевы для треугольника ABC и прямых AA , BB
1 1
CB AC BA
и CC , получим: 1 · 1 · 1 = 1, откуда и следует первое утверждение.
1
B A C B A C
1 1 1
Теперь докажем второе утверждение.
4
Пусть прямые I C и A B пересекаются точке K. Докажем, что прямая CK содержит
c 1 1 1
медиану CM треугольника ABC. Проведем через точку K прямую параллельную AB, пе-
ресекающую прямые CA и CB в точках P и Q соответственно. Учитывая замечательное
свойство трапеции (или подобие треугольников CAB и CPQ), достаточно доказать, что точ-
ка K является серединой отрезка PQ. Для этого, в свою очередь, достаточно доказать, что
треугольник PI Q — равнобедренный, то есть равенство углов при вершинах P и Q.
c
PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK
MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
Рис. 8–9.6б
Поскольку прямая I C перпендикулярна PQ, то четырехугольники PI KB и QKI A —
c 1 c 1 c 1
вписанные, откуда ∠KPI = ∠KB I и ∠KQI = ∠KA I . Осталось заметить, что треуголь-
c 1 c c 1 c
ник B I A — равнобедренный, откуда и следует искомое равенство углов.
1 c 1
Отсюда вытекает способ построения.
4. Четырехугольник ABCD, противолежащие стороны кото- 4. Четырехугольник ABCD, противолежащие стороны кото- рого не параллельны, вписан в окружность. Пусть XY — про- рого не параллельны, вписан в окружность. Пусть XY — про- извольный диаметр этой окружности, P — проекция точки X извольный диаметр этой окружности, P — п…
6. (Ю. Блинков, Д. Швецов) На доске на-
рисованы прямые, содержащие стороны тре-
угольника ABC, отмечен центр его вневписан-
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
ной окружности, касающейся стороны AB, и
две точки касания этой окружности с продол-
жениями двух других сторон. Используя толь-
ко линейку (без делений), постройте середину AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
стороны AB, проведя не более шести линий.
Решение. Пусть даны прямые, содержащие GGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG
стороны треугольника ABC, центр I вневпи-
санной окружности и точки B и A
c
касания
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
1 1
этой окружности с прямыми AC и BC соответ-
ственно.
Обозначим точку касания этой окружности
со стороной AB через C , а середину AB че-
1
рез M. CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
Рис. 8–9.6а
Докажем, что:
3. На доске нарисованы прямые, содержащие стороны пря- 3. На доске нарисованы прямые, содержащие стороны пря- моугольного треугольника, и отмечены две точки касания внев- моугольного треугольника, и отмечены две точки касания внев- писанной окружности, касающейся гипотенузы, с продолжени- писанной окружности, касающейс…
5. (М. Векшин, 11 класс) Точка I — центр вписанной окружности треугольника ABC,
X симметрична I относительно серединного перпендикуляра к стороне BC, Q и R — се-
редины дуг AB и AC описанной окружности треугольника ABC, не содержащих вершин
треугольника ABC. Точка B0 симметрична точке B относительно Q, а точка C0 симметрич-
на точке C относительно R. Докажите, что точки B0, I, X и C0 лежат на одной окружности.
3
Решение. Пусть N — середина дуги BAC
(см. рис. 8–9.5). Докажем, что точка N равноуда- BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
лена от указанных точек, откуда и будет следовать
утверждение задачи.
Из условия следует, что точка N равноудалена
от X и I, так как она лежит на серединном пер-
пендикуляре к отрезку BC. Тогда достаточно будет
NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
показать, что она также лежит на серединных пер-
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
пендикулярах к отрезкам C0I и B0I.
QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ
Докажем это утверждение для отрезка C0I (для
B0I доказательство аналогично).
Заметим, что RC0 = RC = RI по лемме о тре- RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR
зубце. Следовательно, треугольник CIC0 — прямо-
угольный. Теперь достаточно доказать, что прямая
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
RN содержит его среднюю линию, то есть парал-
лельность прямых RN и CI.
Это можно сделать, например, так. BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
^ QN =^ BN− ^ BQ = 180◦ − ∠A − ∠C = ∠B =
= ^CR, откуда следует искомая параллельность.
Итак, точка N равноудалена от точек B0, I, X и
Рис. 8–9.5
C0, то есть эти точки лежат на окружности с цен-
тром в N.
Комментарий.
Последнее утверждение можно было доказать, рассмотрев треугольник I I I , образованный центрами
a c b
вневписанных окружностей исходного треугольника. Тогда окружность, описанная около ABC, для такого
треугольника является окружностью девяти точек, то есть точка N — середина отрезка I I , а NR — средняя
c b
линия треугольника I II .
c b
2. Дан прямоугольный тетраэдр с ребрами a, b и c, выходя- 2. Дан прямоугольный тетраэдр с ребрами a, b и c, выходя- щими из вершины прямого трехгранного угла. Найдите радиус щими из вершины прямого трехгранного угла. Найдите радиус наименьшей сферы, содержащей такой тетраэдр. наименьшей сферы, содержащей такой тетраэдр…
4. (М. Евдокимов) Дан треугольник ABD. Рассмотрим произвольную точку C такую,
что BC = AB, а четырёхугольник ABCD — выпуклый. Пусть K — точка пересечения его
диагоналей. Окружность, описанная около треугольника KCD, вторично пересекает отре-
зок AD в точке N. Докажите, что все прямые CN, построенные таким образом, проходят
через фиксированную точку. CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
Решение. Заметим, что точка C лежит на фик-
сированной окружности с центром в точке B.
Пусть эта окружность пересекает прямую CN в
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
точке X, отличной от C (см. рис. 8–9.4). Дока-
KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK
жем, что положение точки X не зависит от по-
ложения точки C.
Заметим, что ∠ACX = ∠KCN = ∠KDN =
= ∠ADB, используя равенство вписанных уг-
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
лов, опирающихся на одну дугу.
Поскольку угол ADB фиксирован, то и угол AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD
ACX фиксирован. Кроме того, BA = BC = BX,
Рис. 8–9.4
то есть B — центр окружности, описанной око-
ло треугольника ACX. Следовательно, ∠ABX = 2∠ACX, то есть угол ABX также фикси-
рован. Кроме того, BA = BX, а точки C и X лежат в одной полуплоскости относительно
прямой AB, то есть точка X — фиксирована, что и требовалось.
1. В прямоугольном неравнобедренном треугольнике прове- 1. В прямоугольном неравнобедренном треугольнике прове- дена высота. В исходный треугольник и в два образовавших- дена высота. В исходный треугольник и в два образовавших- ся вписали квадраты так, что одна из сторон каждого квадра- ся вписали квадраты так, что одн…
4. Также можно было доказать, что данные правильные треугольники симметричны относительно пря-
мой IL и прямой JG. Тогда центры их вписанных окружностей должны быть симметричны относительно
обеих прямых, то есть совпадают.
6. На доске нарисованы прямые, содержащие стороны треуголь- 6. На доске нарисованы прямые, содержащие стороны треуголь- ника ABC, отмечен центр его вневписанной окружности, касающей- ника ABC, отмечен центр его вневписанной окружности, касающей- ся стороны AB, и две точки касания этой окружности с продолже- ся стороны …
3. В решении фактически доказано, что в шестиугольнике KJIHGL все стороны равны, а углы равны
через один. Такие многоугольники называются полуправильными.
79 887 заданий · страница 13 из 6658