Тема . Треугольники и их элементы

Прямая Симсона

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#103638

Высоты треугольника ABC  пересекаются в точке H;  P  — точка его описанной окружности. Докажите, что прямая Симсона точки   P  относительно треугольника ABC  делит отрезок PH  пополам.

Показать доказательство

Обозначим середину отрезка PH  за K  и докажем, что точка K  лежит на прямой Симсона точки P  относительно треугольника ABC.

PIC

Пусть ∠KYC = φ.  Удвоим PY :  отметим точку T  на продолжении прямой PY  за точку Y  так, чтобы TY = YP.  Тогда Y K  — средняя линия треугольника TP H.  Отсюда

∠P TH = ∠PYK = ∠CY K+ ∠PY C = φ+ 90∘

Продлим высоту BH  до пересечения с окружностью ω,  описанной около ABC.  Пусть                      ′
BH ∩ AC =B1,BH ∩ ω = H .  По свойству ортоцентра          ′
HB1 = B1H .  Заметим, что фигура      ′
HT PH симметрична относительно прямой YB1,  поэтому      ′              ∘
∠YP H = ∠YTH = φ+ 90

PIC

Продлим PX  до пересечения с окружностью ω.  Пусть PX ∩ω =Q,P X∩ AC = F.  Через точку P  проведём прямую PN (N ∈ ω)  , параллельную AC.  Тогда PY ⊥ PN,  откуда ∠NP H′ = ∠YPH ′− ∠Y PN = φ.

PIC

Пусть ∠ACB = γ.  Заметим, что

⌣H ′C =2∠HBC  =2(90∘− ∠ACB )= 2(90∘ − γ)

Так как PN ∥ AC,  то

               ′      ′      ∘            ′     ∘
⌣AP = ⌣NC  =⌣H  C− ⌣H N = 2(90 − γ)− 2∠NPH =2 (90 − γ− φ )

С одной стороны, ∠QF C =90∘− ∠XCF = 90∘− γ.  С другой стороны,

∠QF C = 1(⌣AP + ⌣CQ )
        2

   ∘         ∘
2(90 − γ)= 2(90 − γ− φ)+ ⌣CQ

Отсюда ⌣CQ  = 2φ,  то есть ∠QAC  =φ.  Таким образом, ∠QAC = ∠KY C  — соответственные углы при прямых AQ,Y K  и секущей AC,  откуда AQ ∥Y K.  По свойству прямой Симсона, XY ∥ AQ,  то есть XY ∥Y K.  Получается, параллельные прямые проходят через одну точку Y,  а, значит, эти прямые совпадают, откуда K ∈ XY.

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!