Тема . Преобразования плоскости

Центральная симметрия

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#89872

Дан треугольник ABC.  Точка X  симметрична вершине B  относительно прямой AC,  а точка Y  симметрична C  относительно AB.  Касательная к описанной окружности треугольника XAY,  проведенная в точке A,  пересекает прямые XY  и BC  в точках E  и F  соответственно. Докажите, что AE = AF.

Источники: СПБГОР - 2023, 11.6 (см.pdmi.ras.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуем добавить больше симметрий! Что если отразить точки B и C относительно A? Пусть это будут точки C’ и B’. Также для законченности картинки добавим точку D — пересечение YC’ и XB’. Что можно сказать про прямую AB?

Подсказка 2

AB проходит через середины CC’ и CY! Что это означает? Можно ли провернуть то же самое со стороны точки X?

Подсказка 3

Верно, AB C’Y и AC XB’ ! А как воспользоваться симметрией из условия? Например, что Y симметрична C относительно AB? Кем тогда является AB для угла YAC?

Подсказка 4

Верно, биссектрисой! Тогда попробуем воспользоваться тем, что угол YAC в два раза больше BAC?

Подсказка 5

Углы C’AY и B’AX равны! Что можно вывести из такого подсчета углов?

Подсказка 6

Треугольники AC’Y и AB’X подобны! Что можно вывести из этого? А как воспользоваться касательной?

Подсказка 7

YC’/XB’ = AY/AX. А из свойств касательной следует, что EAX и AYX равны! Итак, у нас достаточно много равных углов, что можно из этого вывести?

Подсказка 8

Треугольники EAX и EYA также подобны! Что полезного можно вывести из подобия? Нам хотелось бы использовать найденное ранее равенство отношений.

Подсказка 9

EX/EY = EX*AE/(AE*EY) = (AX/AY)^2.

Показать доказательство

Пусть B ′,C′ — отражения B,C  относительно A  соответственно, D  — пересечение YC ′ и XB ′ .

Из определения точки  ′
C и того факта, что Y  и C  симметричны относительно AB  , получаем, что прямая AB  проходит через середины отрезков CY  и    ′
CC . Т.е. AB  — прямая, содержащая среднюю линию     ′
△CC Y  ⇒ AB ∥DY  . Аналогично, AC ∥DX  . Из этих двух параллельностей следует, что    ′       ′
∠YC A= ∠XB  A  .

PIC

В силу симметрий из условия

∠C′AY = 180∘− ∠YAC = 180∘− 2∠BAC = 180∘ − ∠BAX =∠XAB ′

Вместе с предыдущим фактом получаем, что △AC ′Y ∼ △AB ′X  . Отсюда получим, что   ′
YXCB′ = AAYX  .

Также вспомним, что △EAX  ∼ △EY A  , откуда следует, что

EX-= EX-AE-= AX- AX-
EY   AE EY    AY AY

Теперь докажем, что E  , B ′ и C′ лежат на одной прямой по теореме, обратной к теореме Менелая:

DC′Y-EXB-′= DC-′YE-XB-′= AB-AY2-AX-= 1
C′Y EX B ′D   B′D EX C′Y   AC AX2 AY

В силу симметрии относительно A  получаем AE = AF.

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!