Тема . ФЕТТ (Формула Единства / Третье Тысячелетие)

Планиметрия на ФЕ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела фетт (формула единства / третье тысячелетие)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#126642

Дан треугольник ABC.  Точки A ,B ,C
  1 1  1  — середины сторон BC,  AC,  AB  соответственно, а A ,B ,C
  2 2  2  — точки, в которых эти стороны касаются вписанной окружности. Пусть отрезок B2C2  имеет с окружностью, вписанной в △AB1C1,  a  общих точек; A2C2  с окружностью, вписанной в △BA1C1  b  общих точек; A2B2  с окружностью, вписанной в △CA1B1  c  общих точек. Найдите максимальное значение числа a+ b+ c.

Источники: ФЕ - 2025, 10.4 ( см. www.formulo.org)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Чему равняется a+b+c в равностороннем треугольнике?

Подсказка 2

В равностороннем треугольнике a+b+c = 3. А если треугольник ABC — не равносторонний? Скажем, что меньшая сторона в нем — AC, AC = y, BC = x, AB = z. Как можно попробовать воспользоваться точками, данными в условии?

Подсказка 3

А если сделать гомотетию в B с коэффициентом 2 (растянуть треугольник A₁BC₁ до треугольника ABC)?

Подсказка 4

Пусть точка A₂ перейдет в A₃, точка С₂ — в С₃, что можно сказать о величинах отрезков BA₃ и BC₃?

Подсказка 5

Их можно вычислить, например, поняв, что BA₂ = (x + z - y)/2. Также на картинке присутствуют отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки.

Подсказка 6

Как можно оценить BA₃ и BC₃, если y меньше x и z?

Подсказка 7

Получим, что BA₃ ≥ x и BC₃ ≥ z, причём одно из неравенств строгое (иначе треугольник окажется равносторонним). Какие выводы можно сделать из этих оценок?

Подсказка 8

Будет ли A₃C₃ пересекать вписанную окружность?

Показать ответ и решение

Заметим, что в равностороннем треугольнике a+ b+c= 3.  Пусть треугольник не равносторонний, его меньшая сторона — AC,  x= BC,  y =CA,  z = AB.  Сделаем гомотетию в B  с коэффициентом 2  (растянем треугольник BA1C1  до треугольника ABC ),  тогда вписанная окружность треугольника BA1C1  перейдет во вписанную окружность треугольника ABC.  Пусть A2  переходит в A3,  C2  — в C3.

PIC

Тогда

           x+ z− y
BA2 = BC2 =---2---

Значит,

BA3 =BC3 = x+ z− y

Так как y ≤ min(x,z),  то BA3 ≥x  и BC3 ≥ z,  причём одно из неравенств строгое (иначе треугольник окажется равносторонним). Значит, A3C3  не пересекает вписанную окружность, поэтому b =0  и a+ c≤ 4.  В качестве примера можно взять треугольник с длинами сторон x= z > y.  Для него a= c= 2:  отрезки B2C2  и B2A2  исходят из вершины B2 =B1  треугольников AB1C1  и CA1B1,  причем их вторые концы лежат строго внутри противолежащих сторон, так как BA2 = BC2 > x2.

Ответ:

4

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!