Тема . Счётная планиметрия

Отрезки касательных и секущих

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#96373

На стороне AC  треугольника ABC  выбрана произвольная точка B .
  1

(a) В треугольники ABB1  и CBB1  вписаны окружности, и к ним проведена общая внешняя касательная, отличная от AC.  Эта касательная пересекает отрезок BB1  в точке K.  Докажите, что длина отрезка BK  не зависит от выбора точки B1  и выразите его длину через стороны треугольника ABC.

(b) Вневписанные окружности треугольников ABB1  и CBB1  касаются отрезка AC,  и к ним проведена общая внешняя касательная, отличная от AC.  Эта касательная пересекает луч BB1  в точке L.  Докажите, что длина отрезка BL  не зависит от выбора точки B1  и выразите его длину через стороны треугольника ABC.

Подсказки к задаче

Подсказка 1, пункт а

Давайте попробуем выразить искомый отрезок через отрезки касательных к окружностям. Как мы можем это сделать? Что такое BK на чертеже?

Подсказка 2, пункт а

Распишем BK как разность отрезков касательных: с одной стороны это разность двух касательных к одной окружности, а с другой стороны — разность двух касательных к другой окружности. Тогда как мы можем выразить эти касательные через длины сторон треугольника?

Подсказка 3, пункт а

Мы можем выразить касательные, почти как полусумма периметра, но остаётся одна неизвестная в виде общей внешней касательной к обеим окружностям. Но если мы распишем, чему равно 2BK из предыдущей подсказки, эта неизвестная пропадёт. Почему?

Подсказка 4, пункт а

Так происходит, так как в разности (которую мы расписали для отрезка BK) с минусом идёт верхняя общая внешняя касательная к окружностям, равная нижней общей касательной. Осталось только это всё записать!

Подсказка 1, пункт б

Для начала давайте сделаем правильный чертёж, отметим точки и поймём, что нам надо доказать.

Подсказка 2, пункт б

Давайте попробуем выразить искомый отрезок через отрезки касательных к окружностям. Как мы можем это сделать? Что такое BL на чертеже?

Подсказка 3, пункт б

Распишем BL как разность отрезков касательных: с одной стороны это разность двух касательных к одной окружности, а с другой стороны — разность двух касательных к другой окружности. Тогда как мы можем выразить эти касательные через длины сторон треугольника?

Подсказка 4, пункт б

Мы можем выразить касательные, почти как полусумма периметра, но остаётся одна неизвестная в виде общей внешней касательной к обеим окружностям. Но если мы распишем, чему равно 2BL из предыдущей подсказки, эта неизвестная пропадёт… Почему?

Подсказка 5, пункт б

Так происходит, так как в разности (которую мы расписали для отрезка BL) с минусом идёт верхняя общая внешняя касательная к окружностям, равная нижней общей касательной. Осталось только это всё записать!

Показать доказательство

(a) Пусть окружность, вписанная в треугольник ABB1  касается проведённой общей внешней касательной – в точке Ra,BB1  в точке Ma,  стороны AB  — в точке Pa,  прямой AC  – в точке Ta,  а окружность, вписанная в треугольник CBB1  касается проведённой общей внешней касательной — в точке Rb,  отрезка BB1  в Mb,  стороны CB  — в точке Pb,  прямой AC  — в точке Tb.  Тогда

2BK =(BM  −KM  )+(BM  −KM  )= (BP  −KR )+(BP −KR  )=BP  +BP −(KR +KR  )= BP +BP − R R = BP +BP − TT  =
         a    a     b    b      a    a    b    b     a   b     a   b     a    b  a b    a    b  ab

= (BA − APa)+ (BC− CPb)− TaTb =BA + BC − (ATa+ TaTb+TbA)= BA + BC− AC

то есть BK = 1(BA +BC − AC).
     2  Итак, длина BK  выражена через стороны треугольника, а потому действительно не зависит от выбора точки BB1.

PIC

(b) Пусть окружность, вписанная в треугольник ABB1  касается проведённой общей внешней касательной — в точке Ra,  прямой BB1  в точке Ma,  прямой AB  — в точке Pa,  прямой AC  — в точке Ta,  а окружность, вписанная в треугольник CBB1  касается проведённой общей внешней касательной — в точке Rb,  прямой BB1  в Mb,  прямой CB  — в точке Pb,  прямой AC  — в точке Tb.  Тогда

2BL =(BMa + LMa)+ (BMb + LMb)= (BPa+ LRa)+ (BPb +LRb) =BPa +BPb +(LRa +LRb)= BPa +BPb +RaRb =

= BPa +BPb +TaTb = (BA+ APa)+ (BC + CPb)+ TaTb =BA + BC +(ATa+ TaTb+TbA)= BA +BC + AC

то есть BL = 12(BA+ BC + AC).  Итак, длина BL  выражена через стороны треугольника, а потому действительно не зависит от выбора точки BB1.

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!