Тема . ММО (Московская математическая олимпиада)

Планиметрия на ММО

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела ммо (московская математическая олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#134577

Дан описанный четырёхугольник ABCD  с тупым углом ABC.  Лучи AB  и DC  пересекаются в точке P,  а лучи DA  и CB  — в точке Q.  Докажите, что |AD − CD |≥|r1 − r2|,  где r1  и r2  — радиусы вписанных окружностей треугольников P BC  и QAB.

Источники: ММО - 2024, 10.4 (см. mos.olimpiada.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нас просят доказать какое-то странное неравенство… Какие точки стоит обозначить на рисунке для начала? Нас ведь спрашивают про радиусы вписанных окружностей…

Подсказка 2

Пусть T₁ и T₂ — точки касания вписанных окружностей треугольников PBC и QAB со сторонами BC и AB соответственно, а K и L — точки касания вписанной окружности ABCD со сторонами BC и AB соответственно.

Подсказка 3

Что следует из свойств вписанного четырехугольника?

Подсказка 4

AB + CD = BC + AD, поэтому |AD - CD| = |AB - BC|. Как можно найти r₁ и r₂?

Подсказка 5

Посмотрите, например, на треугольник BI₁T₁, где I₁ — центр вписанной окружности треугольника BPC. Как радиус вписанной окружности связан с его углами?

Подсказка 6

r₁ = BT₁ ⋅ tg∠CBI₁. Аналогично для второго треугольника.

Подсказка 7

Заметьте, что ∠QBA = ∠PBC.

Подсказка 8

Попробуйте оценить tg(∠PBC/2).

Подсказка 9

Распишите |BC - AB| через равные отрезки и получите желаемое отношение.

Показать доказательство

Пусть T
 1  и T
 2  — точки касания вписанных окружностей треугольников PBC  и QAB  со сторонами BC  и AB  соответственно, а   K  и L  — точки касания вписанной окружности ABCD  со сторонами BC  и AB  соответственно (см. рис.).

PIC

По свойству описанного четырёхугольника AB + CD =BC + AD,  поэтому |AD − CD |=|AB − BC |.  Из треугольников BI1T1  и BI2T2  имеем, что

r1 = BT1⋅tg∠CBI1 и  r2 = BT2⋅tg∠CBI1

Откуда

|r1− r2|= |BT1 − BT2|⋅tg ∠PBC
                      2

Так как ∠PBC < 90∘,

|BT1− BT2|⋅tg ∠P-BC ≤ |BT1 − BT2|
              2

Заметим, что BL = BK  как отрезки касательных, а BK = CT1,  ведь T1  и K  — точки касания вписанной и вневписанной окружностей △P BC  со стороной BC,  аналогично BL = AT2.  Тогда

|BC − AB |= |BT1− BT2+ CT1− AT2|= |BT1− BT2|≥ |r1− r2|

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!