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#94374

В треугольнике ABC  точка O  — центр описанной окружности, H  — точка пересечения высот, ∠BAC = 60∘.  Серединные перпендикуляры к отрезкам BH  и CH  пересекают AB  и AC  в точках P  и Q  соответственно. Докажите, что PQ  является прямой Эйлера треугольника ABC  (то есть совпадает с OH).

Показать доказательство

Первое решение.

Пусть M1  и N1  — середины отрезков BH  и CH,  BB1  и CC1  — высоты.

PIC

Прямоугольные треугольники ABB1  и BHC1  имеют общий острый угол при вершине B,  поэтому               ∘
∠C1HB  =∠A = 60.  Так как треугольник BMH  равнобедренный,                  ∘
∠BHM  = ∠HBM  = 30 .  Следовательно,           ∘    ∘   ∘
∠C1HM  = 60 − 30 = 30 = ∠BHM,  т. е. точка M  лежит на биссектрисе угла C1HB.  Аналогично точка N  лежит на биссектрисе угла B1HC.

Пусть, B′ и C′ — середины сторон AC  и AB.

PIC

Так как AC1 =AC cosA= AC∕2,  то C1C′ = |AB− AC|∕2.  Аналогично B1B′ = |AB − AC|∕2,  т. е. B1B′ = C1C′.  Следовательно, параллельные прямые BB1  и B′O,  CC1  и C′O  образуют не просто параллелограмм, а ромб. Поэтому его диагональ HO  является биссектрисой угла при вершине H.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение.

В силу однозначного определения точек P  и Q,  пусть прямая Эйлера пересекает AB  и AC  в точках P  и Q  соответственно, докажем, что это точки пересечения серединных перпендикуляров к отрезкам BH  и CH  с AB  и AC.

PIC

Т.к. ∠BAC = 60∘,  то ∠BOC = 120∘ и ∠BCO = 30∘.  Пусть M  — середина BC,  тогда из прямоугольного треугольника COM  получаем OC =2OM.  По свойству ортоцентра AH = 2OM,  следовательно, AH = OC =OA.

Из равнобедренного треугольника OHA  получаем ∠AOH  = ∠OHA,  значит, ∠POA = ∠QHA.  А учитывая, что по свойству ортоцентра ∠BAO  =∠CAH,  то треугольники POA  и QHA  равны по стороне и двух углам. Следовательно, AP =AQ  и треугольник APQ  — равносторонний.

PIC

Раз треугольник AP Q  — равносторонний, то                 ∘
∠QP A= ∠PQA = 60 .  По свойству ортоцентра                 ∘
∠HCA = ∠BCO  =30 .  Тогда получаем, что                        ∘    ∘   ∘
∠CHQ  = ∠HQA − ∠HCQ = 60 − 30 = 30.  Следовательно, QC = QH,  поэтому Q  лежит на серединном перпендикуляре к CH.  Аналогично доказываем для P.

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!