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#66207

Высоты треугольника ABC  пересекаются в точке H,  точка O  — центр описанной около этого треугольника окружности. Прямая OH  пересекает стороны AB  и AC  в точках X  и Y  соответственно, причём оказалось, что XH  =HO  =OY.  Найдите градусную меру угла BAC.

Показать ответ и решение

Первое решение.
PIC
Пусть E,D − середины сторон AC,AB  соответственно. Тогда         ∘          ∘
∠OEC = 90 ,∠ODB = 90,  так как O− центр описанной окружности треугольника ACB.  Также дополнительно проведем высоты BB1,CC1.  Пусть OE = a,HC1 = b.  Тогда так как OE− средняя линия треугольника YB1H,  то HB1 =2a,  а также поскольку HC1 − средняя линия треугольника XOD,  то OD = 2b.  Так как расстояние от вершины треугольника до ортоцентра в два раза больше расстояния от центра описанной окружности до противолежащей стороны, то CH = 4b,HB  =2a.  Теперь заметим, что точки C,B1,C1,B  лежат на окружности с диаметром CB.  Тогда в этой окружности воспользуемся свойством хорд для BB1,CC1 :

B1H ⋅HB = C1H⋅HC

  2   2
4a = 4b

a= b

Так как треугольник HC1B1  подобен HCB  по двум углам (∠CHB = ∠C1HB1 как вертикальны е ,∠HC1B1 =∠HBC из вписанности),  то:

C1B1  HB1-  2a   1
CB  =  HC = 4b = 2

Теперь вспомним, что по свойствам ортоцентра C1B1
 CB = cos∠CAB.  Значит,             1    ∘
∠CAB  =arccos2 =60 .

Второе решение.
PIC
Заметим, что SXAO =SHAY ,SXAH  =SOAY ,  так как у них общая высота из вершины A  и основания одинаковы из условия. Тогда воспользуемся формулой площади через синус угла:

1                  1
2XA ⋅AO ⋅sin∠XAO  = 2HA ⋅AY ⋅sin∠Y AH.

Из свойства ортоцентра ∠CAO = ∠BAH,  значит:

XA ⋅AO =HA ⋅AY.

Таким же способом из SXAH = SOAY :

XA ⋅AH = OA⋅AY.

Поделим первое равенство на второе:

AO-  AH-
AH = AO

   2    2
AO  =AH

AO =AH.

Пусть радиус описанной окружности равен R,∠CAB  =α,M − середина CB.  Так как треугольник COB  равнобедренный, то OM − высота и биссектриса этого треугольника. Так как ∠COB = 2∠CAB = 2α,  то ∠COM  =α.  Значит, из треугольника COM  :

OM  =R cosα.

По свойству ортоцентра

AH = 2OM = 2Rcosα.

Тогда из AO =AH  следует:

2Rcosα= R

      1
cosα = 2

α = 60∘.
Ответ:

 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!