Тема . Треугольники и их элементы

Ортоцентр и его свойства

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#43643

Высоты неравнобедренного остроугольного треугольника ABC  пересекаются в точке H  . O  — центр описанной окружности треугольника BHC  . Оказалось, что центр I  вписанной окружности треугольника ABC  лежит на отрезке OA  . Найдите градусную меру угла BAC  . В ответ внесите число.

Источники: Муницип - 2016, Москва, 9.6

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нам дали условие на центр окружности BHC. Но с первого взгляда непонятно, как привязать этот центр к нашей картинке. Из условия мы знаем, что центр лежит на биссектрисе. Но тогда какой точкой с известными свойствами является центр O?

Подсказка 2

Верно, это будет середина дуги BC описанной окружности ABC, так как O лежит на серединном перпендикуляре к BC и биссектрисе. Давайте теперь попробуем что-нибудь понять про точки, лежащие на описанной окружности BHC. Для этого попробуйте вспомнить некоторые свойства ортоцентра и применить один из них к нашей конструкции. Что хорошего можно понять про описанные окружности ABC и BHC?

Подсказка 3

Верно, окружности симметричны относительно BC, потому что при симметрии относительно BC ортоцентр лежит на описанной окружности ABC. Но тогда центр X описанной окружности ABC, лежит на описанной окружности BHC(O лежит на описанной окружности ABC). Теперь осталось только посчитать немного углы и воспользоваться тем, что вписанный угол в два раза меньше центрального. Победа!

Показать доказательство

Из условия задачи следует, что точка О лежит на пересечении биссектрисы угла A  и серединного перпендикуляра к стороне BC  . Так как эти прямые пересекаются на описанной окружности треугольника ABC  , то О лежит на этой окружности и является серединой дуги BC.  Кроме того,           ∘
∠BHC  = 180 − ∠BAC  , так как H− ортоцентр треугольника ABC.  Далее можно рассуждать по-разному.

PIC

Первое решение.

Обозначим углы треугольника ABC :∠A =α,∠B = β,∠C =  γ  . (см. рис. 9.6а) Тогда                           ∘
∠OCB = ∠OAB = α∕2,∠BCH  =90 − β,∠OCH = ∠OCB+           ∘
∠BCH  = 90 + α∕2− β.

В треугольнике OHC :OH = OC  (радиусы одной окружности), поэтому                 ∘
∠OHC = ∠OCH = 90 +α∕2− β.  Аналогично,                 ∘
∠OHB  = ∠OBH = 90 +α∕2− γ.  Тогда                        ∘           ∘            ∘
∠BHC = ∠OHB  +∠OHC  =90 + α∕2− γ +90 + α∕2− β = 180 + α− γ− β = 2α  Так как           ∘
∠BHC  = 180 − α  , то получим уравнение       ∘
2α= 180 − α  , откуда α=    ∘
60 .

Второе решение.

Воспользуемся тем, что окружность, описанная около треугольника BHC  , симметрична описанной окружности треугольника ABC  относительно прямой BC  (см. рис. 9.6б). Тогда центр P  описанной окружности треугольника ABC  лежит на дуге BHC  . Следовательно, ∠BHC  = ∠BPC = 2∠BAC  . Из того, что 180∘− ∠BAC =2∠BAC  , получим: ∠BAC  =60∘ .

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!