сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Точка Ia  — центр внев­пи­сан­ной окруж­но­сти тре­уголь­ни­ка ABC, ка­са­ю­щей­ся сто­ро­ны BC в точке X, а точка A′ диа­мет­раль­но про­ти­во­по­лож­на точке A на опи­сан­ной окруж­но­сти этого тре­уголь­ни­ка. На от­рез­ках IAX, BA′, CA′ вы­бра­ны точки Y , Z, T со­от­вет­ствен­но таким об­ра­зом, что IAY = BZ = CT = r, где r  — ра­ди­ус впи­сан­ной окруж­но­сти тре­уголь­ни­ка ABC. До­ка­жи­те, что точки X, Y , Z, T лежат на одной окруж­но­сти.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

До­ка­жем, что се­ре­дин­ные пер­пен­ди­ку­ля­ры к от­рез­кам YZ, YT и YX пе­ре­се­ка­ют­ся в одной точке цен­тре ис­ко­мой окруж­но­сти.

Из усло­вия сразу сле­ду­ет, что \angle A B Z=90. Кроме этого, если I  — центр впи­сан­ной окруж­но­сти, то \angle I B I_a=90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка . Из этих ра­венств сразу сле­ду­ет, что \angle Z B I_a=\angle A B I= дробь: чис­ли­тель: \angle A B C, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . По­сколь­ку пря­мая B I_a  — внеш­няя бис­сек­три­са угла ABC, угол C B I_a=90 минус дробь: чис­ли­тель: \angle A B C, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , и по­это­му

\angle Y I_a B=\angle X I_a B= дробь: чис­ли­тель: \angle A B C, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Таким об­ра­зом, B Z=I a Y и \angle Z B I_a=\angle Y I_a B. Это зна­чит, что че­ты­рех­уголь­ник B I_a Y Z  — рав­но­бед­рен­ная тра­пе­ция. По­это­му се­ре­дин­ный пер­пен­ди­ку­ляр к от­рез­ку Y Z сов­па­да­ет с се­ре­дин­ным пер­пен­ди­ку­ля­ром к от­рез­ку B I_a. По­след­ний по лемме о тре­зуб­це про­хо­дит через се­ре­ди­ну W дуги B C опи­сан­ной окруж­но­сти тре­уголь­ни­ка. Ана­ло­гич­но, через W про­хо­дит и се­ре­дин­ный пер­пен­ди­ку­ляр к от­рез­ку Y T.

Оста­лось по­нять, по­че­му через W про­хо­дит се­ре­дин­ный пер­пен­ди­ку­ляр к от­рез­ку X Y. От­ме­тим на про­дол­же­нии от­рез­ка I_a X за точку X такую точку I в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка , для ко­то­рой X I в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка =r . Иными сло­ва­ми, I I в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка I_a  — пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник с пря­мым углом при вер­ши­не I в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка . По уже упо­ми­нав­шей­ся лемме о тре­зуб­це, точка W  — се­ре­ди­на его ги­по­те­ну­зы I I_a. Сле­до­ва­тель­но, она лежит на се­ре­дин­ном пер­пен­ди­ку­ля­ре I в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка I_a сов­па­да­ю­щем с се­ре­дин­ным пер­пен­ди­ку­ля­ром к от­рез­ку XY.