Тема . Треугольники и их элементы

Биссектрисы

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела треугольники и их элементы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#85508

Точки P,Q  лежат внутри окружности ω  . Серединный перпендикуляр к отрезку PQ  пересекает ω  в точках A  и D  . Окружность с центром D  , проходящая через P  и Q  , пересекает ω  в точках B  и C  . Отрезок PQ  лежит внутри треугольника ABC  . Докажите, что ∠ACP  =∠BCQ  .

Источники: Турнир городов - 2024, весенний тур, 11.2 (см. turgor.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Про окружность ω пока толком ничего не известно, а вот окружность с центром в D даёт сразу 4 равных отрезка (равенство радиусов) на чертеже. Посмотрите, что из этого можно взять для окружности ω.

Подсказка 2

Так как BD=DC, то дуги ВD и DC в ω равны, значит, AD — биссектриса ∠BAC.

Подсказка 3

Пусть I — точка пересечения отрезка АD и дуги BPQC, тогда по теореме о трилистнике I — центр вписанной в ΔABC окружности. Что же можно взять из этого факта, если в задаче нам нужно доказать равенство углов?

Подсказка 4

Конечно! То, что CI — биссектриса ∠BСА. Для завершения доказательства не хватает равенства ∠PCI и ∠ICQ, но это совсем несложно получить, если Вы ещё не забыли, чем по условию является AD для отрезка PQ.

Показать доказательство

PIC

Первое решение.

Пусть I  — точка пересечения отрезка AD  и дуги BPQC  . Так как DB = DC  , то AD  — биссектриса угла BAC  и по теореме о трилистнике I  — центр вписанной в треугольник ABC  окружности. Следовательно, CI  — биссектриса угла ACB  . С другой стороны, так как AD − серединный перпендикуляр к P Q  , то PI = QI  , то есть CI  — биссектриса угла PCQ  . Из этих двух утверждений следует утверждение задачи.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение.

Обозначим ∠ACQ  =α,∠QCP = β,∠PCB = γ  . Необходимо доказать, что γ = α  .

Заметим, что

α+ β+ γ = ∠ACB = ∠ADB = ∠BDP +∠PDA

Далее, ∠BDP = 2∠BCP = 2γ  , как центральный и вписанный в окружность ( DP Q  ), а также ∠P DA = 12∠PDQ = 12 ⋅2∠PCQ = β  , как центральный и вписанный в окружность ( DPQ  ). Тогда

α+ β+ γ = ∠BDP + ∠PDA = 2γ+β

γ =α

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Замечание.

В условии задачи дано, что точки P  и Q  лежат не только внутри окружности ω  , но и внутри вписанного в неё треугольника ABC  . Последнее условие на самом деле излишне. Из остальных условий задачи следует, что точки P  и Q  изогонально сопряжены относительно треугольника ABC  . Но если обе изогональные точки лежат внутри описанной окружности, то они лежат и внутри треугольника, поскольку при изогональном сопряжении три сегмента, ограниченные сторонами треугольника и дугами описанной окружности, переходят в три угла, вертикальных углам треугольника

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!