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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#68267

Через вершины треугольника ABC  проведены три параллельные прямые a,b,c  соответственно, не параллельные сторонам треугольника. Пусть A0,B0,C0  — середины сторон BC,CA,AB.  Пусть A1,B1,C1  — точки пересечения пар прямых a  и B0C0,b  и C0A0,c  и A0B0  соответственно. Докажите, что прямые A0A1,B0B1  и C0C1  пересекаются в одной точке.

Источники: Высшая проба - 2019, 11.4 (см. olymp.hse.ru)

Показать доказательство

Заметим, что если доказать обратную теорему Чевы для треугольника A B C
 0 0 0  (то есть равенство B0A1⋅ C0B1⋅ A0C1 =1),
A1C0 B1A0 C1B0  то мы получим требуемое. Обозначим параллельные прямые через a,b  и c.

Давайте проведём прямую d,  перпендикулярную прямым a,b,c  и спроецируем ортогонально точки A0,B0,C0,A1,B1,C1  на неё. Нам это выгодно, потому что отношение, в которых делит точка отрезок при проектировании, как известно, сохраняется (это просто теорема Фалеса). Точки A1,B1  и C1  перейдут в   ′ ′
A 1,B1  и  ′
C1.

PIC

Введём декартову систему координат таким образом, что прямая d  — ось y,  а прямая b  — ось x.  Обозначим ординату B′1  через    β,  а ординату C′1  через γ.  Точка C0  при проецировании переходит в точку     β
C′0(0,2),  точка B0  — в точку     γ
B′0(0,2),  точка A0  — в точку A′0(0,β+2γ).

Как мы знаем, отношения при проектировании сохраняются, а значит, нам достаточно доказать, что

  ′ ′  ′ ′   ′ ′
B-0A′-1′⋅ C0′B1′-⋅ A0′C1′= 1
A 1C 0 B1A0  C1B0

Нетрудно видеть, что длина любого отрезка из равенства равна модулю разности ординат его концов, поэтому его можно записать в таком виде:

|||γ2   β2   γ−β2-|||
||β⋅-γ−-β⋅-γ--||=1
 2   2    2

Теперь видно, что всё сокращается, а значит, мы получили требуемое.

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!