сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Внут­ри тре­уголь­ни­ка ABC от­ме­че­на точка P так, что \angle PAC = \angle PBC. Точки M и N  — про­ек­ции точки P на сто­ро­ны AC и BC со­от­вет­ствен­но, D  — се­ре­ди­на AB. До­ка­жи­те, что DM = DN.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ясно, что точки C, M, P, N лежат на окруж­но­сти ω с диа­мет­ром CP. Пусть B1  — вто­рая точка пе­ре­се­че­ния пря­мой BP с ω. До­ка­жем, что B1, M и D лежат на одной пря­мой. Пусть K  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мых BP и AC. По тео­ре­ме Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка ABK, до­ста­точ­но по­ка­зать, что

 дробь: чис­ли­тель: A M, зна­ме­на­тель: M K конец дроби = дробь: чис­ли­тель: B B_1, зна­ме­на­тель: B_1 K конец дроби .

Пусть точка T сим­мет­рич­на K от­но­си­тель­но B1. По­сколь­ку CB1 пер­пен­ди­ку­ляр­но B1B, то тре­уголь­ник CKT  — рав­но­бед­рен­ный, сле­до­ва­тель­но,

\angle C T B_1=\angle B_1 K C=\angle A K P.

Таким об­ра­зом, тре­уголь­ни­ки CBT и PAK по­доб­ны по двум углам, B1, M ос­но­ва­ния высот этих тре­уголь­ни­ков из точек C, P, со­от­вет­ствен­но. Таким об­ра­зом,

 дробь: чис­ли­тель: B B_1, зна­ме­на­тель: B_1 T конец дроби = дробь: чис­ли­тель: A M, зна­ме­на­тель: M K конец дроби .

С дру­гой сто­ро­ны,

 дробь: чис­ли­тель: B B_1, зна­ме­на­тель: B_1 T конец дроби = дробь: чис­ли­тель: B B_1, зна­ме­на­тель: B_1 K конец дроби ,

сле­до­ва­тель­но,

 дробь: чис­ли­тель: A M, зна­ме­на­тель: M K конец дроби = дробь: чис­ли­тель: B B_1, зна­ме­на­тель: B_1 K конец дроби ,

и B1, M и D лежат на одной пря­мой.

Опре­де­лим точку C1 ана­ло­гич­но точке B1. Из ра­вен­ства углов CAP и CBP сле­ду­ет ра­вен­ство углов B1PM и C1PN, что влечёт ра­вен­ство хорд B_1 M=C_1 N. Кроме того, по свой­ству се­ку­щих,

D M умно­жить на D B_1=D N умно­жить на D C_1.

Но тогда D M=D N, что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.