Тема . Комбинаторная геометрия

Принцип крайнего, индукция и другие методы в комбигео

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#91943

Дан остроугольный треугольник A B C .
 0 0 0  Пусть точки A ,
 1  B ,
 1  C
 1  — центры квадратов, построенных на сторонах B C ,
 0 0  C A ,
 0 0  A0B0.  С треугольником A1B1C1  делаем то же самое. Получаем треугольник A2B2C2  и т.д. Доказать, что Δ  An+1Bn+1Cn+1  пересекает Δ  AnBnCn  ровно в 6 точках.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Мы знаем, что первый треугольник остроугольный. Если бы мы знали, что каждый новый треугольник является остроугольным, получилось бы решить задачу?

Подсказка 2

Предположим, что мы знаем, что все треугольники остроугольные. Рассмотрим (n-1)-ый и n-ый треугольники и шестиугольник, образованный их вершинами. Можно ли доказать, что он выпуклый?

Подсказка 3

Конечно! Стороны этого шестиугольника являются биссектрисами квадратов, построенных на сторонах (n-1)-го треугольника, тогда диагонали этого шестиугольника лежат внутри его углов. Тогда задача решена. А как доказать, что все треугольники остроугольные?

Подсказка 4

Конечно, надо действовать по индукции! Ранее мы использовали только остроугольность (n-1)-го треугольника. Можно ли теперь вновь использовать утверждение, которое мы уже доказали?

Подсказка 5

Можно! Мы уже знаем, что из n-го и (n-1)-го треугольника легко появляется выпуклый шестиугольник. Как из этого получить нужное утверждение?

Показать доказательство

Докажем, что если △A    B   C
   n−1 n−1 n−1  остроугольный, то A B C
 n n n  пересекает его в шести точках. Заметим, что                              ∘
∠BnAn −1Bn−1 = ∠CnAn−1Bn−1 = 45 .  Тогда лучи An−1Bn−1  и An−1Cn −1  лежат внутри угла BnAn−1Cn.  Аналогичное утверждение верно для вершин Bn−1  и Cn−1.  Таким образом, An−1CnBn−1AnCn−1Bn  — выпуклый шестиугольник. Тогда, действительно, △An −1Bn−1Cn−1  и △AnBnCn  пересекаются в 6  точках.

Докажем теперь, что AnBnCn  — остроугольный треугольник. Доказательство проведем по индукции. База верна по условию. Пусть △An −1Bn−1Cn−1  — остроугольный. Тогда у нас уже есть доказанное утверждение о том, что An− 1CnBn −1AnCn −1Bn  — выпуклый шестиугольник. Тогда                          ∘
∠CnAnBn < ∠Bn−1AnCn −1 = 90 .  Таким образом, ∠CnAnBn  — острый. Аналогично для остальных углов треугольника AnBnCn.  Тогда, действительно, треугольник AnBnCn  остроугольный.

PIC

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!