Тема . Треугольники и их элементы

Прямая Эйлера

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#32434

В треугольнике ABC  обозначим середины сторон AB,AC  и BC  через C ,B
 0  0  и A
 0  соответственно. Пусть I  — центр вписанной окружности треугольника ABC.  Докажите, что прямая A0I  делит периметр треугольника A0B0C0  пополам.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Проведите средние линии. Какой есть прекрасный факт про конструкцию с биссектрисой и параллельными прямыми? (средняя линия параллельна основанию)

Подсказка 2

Биссектриса высекает равнобедренный треугольник, просто потому, что можно перекинуть накрест лежащие углы и получить равные углы при основании

Подсказка 3

Итак, на средней линии B₀C₀ есть точки пересечения биссектрис Х и У, есть точка пересечения M с A₀I. Известны (можно выразить через стороны исходного треугольника) все длины B₀C₀, B₀Y, C₀X. Сделайте это!

Подсказка 4

Раз прямая A₀ I должна делить периметр пополам, то отрезки, получающиеся на средней линии после разбиения лучом A₀ I должны дополнять длины прилежащих сторон до полупериметра серединного треугольника.То есть можно вывести, чему должны быть равны B₀M и МС₀. С учётом имеющихся длин B₀Y и C₀X останется доказать XM=MY. Как можно показать, что IM является медианой в треугольнике IXY?

Подсказка 5

Заметьте, что IA₀ является медианой в IBC и задумайтесь, не подобны ли треугольники IBC и IXY.

Показать доказательство

PIC

Первое решение.

Пусть BC =2a,AC =2b,AB = 2c  и при этом a> b,a >c.  Пересечём биссектрисы ∠B  и ∠C  с B0C0  в точках B1  и C1  соответственно. Тогда в силу параллельности равны отмеченные углы и BC0 = C0B1 = c< a= B0C0,CB0 = B0C1 =b< a= B0C0.  Отсюда следует, что обе точки лежат на отрезке B0C0.  Кроме того, B0B1 =a − c  и C0C1 = a− b,  тогда C1B1 =a− (a− c)− (a − b)= b+c − a.  Пусть A0I∩ B0C0 = M,  тогда C1M  =B1M = b+c2−a  в силу подобия △BIC  ∼△B1IC1.  Осталось заметить, что A0B0 +MB0 = c+ a− c+ b+c2−a= a+b2+c= PA0B0C0∕2,  что и требовалось. Другие соотношения длин сторон рассматриваются аналогично, поменяется только порядок точек на прямой B0C0.

Второе решение.

Ясно, что исходный треугольник ABC  можно перевести гомотетий в серединный треугольник A0B0C0.  Центром этой гомотетии (неподвижной точкой) является точка пересечения медиан M  треугольника ABC,  ведь медианы серединного треугольника пересекаются тоже в точке M.  Коэффициент этой гомотетии равен − 1,
 2  то есть сначала надо стороны треугольника уменьшить в два раза, а потом сделать центральную симметрию относительно M.  Куда перейдёт точка I  при этой гомотетии? С одной стороны, в центр вписанной в серединный треугольник окружности. С другой стороны, по определению это будет такая точка I′ на прямой MI  , что MI′ = 1⋅MI.
     2  Получаем, что на прямой Нагеля MI ′ для серединного треугольника нашлась такая точка I,  что IM  =2⋅MI ′.  Значит, для серединного треугольника точка I  является точкой Нагеля, а прямая A0I  — нагелианой. Известно, что нагелиана делит периметр треугольника пополам, потому что отрезок касательной к вневписанной окружности как раз равен разности полупериметра треугольника и прилежащей стороны.

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!