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#67130

В треугольник ABC  вписана окружность. Из середины каждого отрезка, соединяющего две точки касания, проводится перпендикуляр к противолежащей стороне. Докажите, что эти перпендикуляры пересекаются в одной точке.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Иногда удобнее работать не с самой задачей, а с задачей, которая тождественна данной, но при этом формулируется легче и понятнее. Переформируем задачу так:

Подсказка 2

Если мы хотим как-то связать данную задачу с темой веба, то, поскольку точка О - центр описанной окружности, уже отмечена, то остается лишь отметить точку Н. Если основание высоты из точки M - середины стороны BC - на прямую l - это К, то как связаны MK и AO? А что дает эта связь? Какие отрезки тогда выходят равными?

Подсказка 3

В силу того, что ОМ и AH параллельны, а также, так как МК и АО параллельны, поскольку каждый из них перпендикулярен l, MOAE - параллелограмм(Е-пересечение AH и МК). Что тогда можно сказать, используя свойство ортоцентра, которое связывает OM и AH?

Подсказка 4

Поскольку 2OM=AH, и при этом OM=AE, по свойству параллелограмма, то OM=EH. И при этом OM || EH. Значит MOEH-параллелограмм. А что это значит для нас, в рамках доказательства задачи? Что это нам дает?

Подсказка 5

Верно, диагонали точкой пересечения у MOEH делятся пополам. А значит МЕ пересекает отрезок OH(который задает прямую Эйлера) в середине. Ого! Так значит наша прямая MK проходит через середину OH, то есть через центр окружности Эйлера! Но что нам мешает доказать тоже самое относительно других прямых, которые являются высотами к касательным в вершинах треугольника? А кажется, мы решили задачу :)

Показать доказательство

Так как стороны исходного треугольника являются касательными к описанной окружности треугольника, образованного точками касания, то задачу удобно переформулировать:

Рассмотрим треугольник ABC  и его описанную окружность. Проведём к ней касательную l  в точке A,  а из середины M  стороны BC  проведём прямую a,  перпендикулярную l.  Аналогично определим прямые b  и c.  Требуется доказать, что прямые a,b  и c  пересекаются в одной точке.

PIC

Заметим, что OA ∥ a,  так как они обе перпендикулярны к l.  Пусть H  — ортоцентр треугольника ABC, E  — середина AH.  Из того, что OM ∥AH  и соотношения AH  =2OM  (свойство ортоцентра) следует, что OAEM  и OEHM  — параллелограммы(их противолежащие стороны равны и параллельны). Значит, ME  ⊥ l,  то есть прямые ME  и a  совпадают. Из параллелограмма OEHM  получим, что ME  содержит середину P  отрезка OH.  Проведя аналогичные рассуждения, получим, что прямые b  и c  также проходят через точку P.  Таким образом, прямые a,b  и c  пересекаются в одной точке.

P  является центром окружности девяти точек треугольника ABC,  а ME  — один из её диаметров. Эти факты можно использовать в заключительной части рассуждения.

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!