Тема . Треугольники и их элементы

Лемма 255

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#91027

Дан треугольник ABC.  На продолжении стороны BC  за точку C  отмечена точка X.  Окружности, вписанные в треугольники ABX  и ACX,  пересекаются в точках P  и Q.  Докажите, что все прямые PQ  проходят через одну и ту же точку, не зависящую от выбора точки X.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте попробуем связать фиксированную точку с уже существующими точками на картинке. Тогда будем отмечать какие-то новые точки, про которые мы можем сказать что-то полезное. К примеру, что можно сказать про четырёхугольник, образованный точками касания вписанный окружностей и прямых AX и BX?

Подсказка 2

Обратите внимание, что в стороны четырёхугольника из подсказки 1 перпендикулярны одной и той же биссектрисе! Тогда что можно сказать о них? А умеем ли мы искать независимые от X точки на отрезках внутри вписанных окружностей, соединяющих точки касания со сторонами треугольников?

Подсказка 3

Да, мы умеем на отрезках внутри вписанных окружностей, соединяющих точки касания со сторонами треугольников, отмечать точки, которые являются проекциями точки A на биссектрисы. Они не зависят от точки X, так что могут быть нам полезны!

Подсказка 4

Подумайте, чем является PQ для трапеции из подсказки 1.

Подсказка 5

PQ принадлежит средней линии трапеции! Тогда мы знаем, как PQ делит другие отрезочки ;)

Показать доказательство

Пусть окружности, вписанные в треугольники ABX  и ACX,  касаются прямых AX  и BC  в точках K,L,M,N.  Пусть биссектриса угла ABC  пересекает прямую KM  в точке U.  По лемме 255  точка U  является проекцией точки A  на эту биссектрису, и поэтому U  не зависит от выбора точки X.  Аналогично, прямая LN  проходит через фиксированную точку V  — проекцию точки A  на биссектрису угла ACX.  Прямые KM  и LN  параллельны, так как они перпендикулярны биссектрисе угла AXB.  Пусть прямая PQ  пересекает прямые AX  и BC  в точках R  и S  соответственно.

PIC

По теореме о касательной и секущей, RK2 =RP ⋅RQ = RL2,  то есть RK =RL.  Аналогично, SM = SN.  Таким образом, прямая   P Q  является средней линией трапеции KLNM.  Значит, прямая PQ  делит пополам любой отрезок, соединяющий точки на прямых KM  и LN,  в частности, проходит через фиксированную точку — середину отрезка UV.

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!