Планиметрия на ФЕ
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Прямая касается описанной окружности треугольника
в точке
. Точки
и
таковы, что
и
перпендикулярны
,
а углы
и
прямые. Докажите, что
и
пересекаются на высоте треугольника
из вершины
.
Источники:
Пусть — ортоцентр
перпендикулярно
и
перпендикулярно
, значит
. Пусть касательная в точке
пересекает
в точке
как угол между касательной и хордой.
Значит, точки лежат на одной окружности. Значит,
- прямой, а значит
.
Тогда — параллелограмм, а значит,
проходит через середину
. Аналогично
тоже через неё проходит,
ч.т.д.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Дан треугольник
— центр его вписанной окружности;
— центр окружности, касающейся стороны
и продолжений двух
других сторон треугольника
. На дуге
описанной окружности треугольника
отмечена такая точка
, что угол
вдвое меньше угла
— середина дуги
описанной окружности треугольника
. Докажите, что точки
лежат на одной прямой.
Источники:
Заметим, что углы и
прямые (как углы между биссектрисами смежных углов), поэтому
лежат на одной
окружности, и
Но угол тоже равен
(поскольку опирается на половину дуги
), так что точки
лежат на одной
прямой.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На плоскости нарисован равносторонний треугольник и три окружности с центрами в его вершинах, причём радиус каждой из окружностей меньше высоты треугольника. Точка плоскости красится в жёлтый цвет, если она лежит внутри ровно одной из окружностей; в зелёный, если внутри ровно двух; в синий, если внутри всех трёх:
Оказалось, что жёлтая площадь равна 1000 , зелёная 100 , а синяя — 1 . Что больше: сторона треугольника или суммарная длина зелёных отрезков, лежащих на сторонах треугольника?
Источники:
Сумма площадей трёх кругов равна ; сумма площадей трёх «линз» равна
(«линза» - это
пересечение двух кругов). Площадь треугольника равна
, где
— сумма площадей трёх 60-градусных секторов,
— сумма площадей половинок трёх «линз», лежащих внутри треугольника;
— площадь синей области.
Действительно, при таком подсчёте каждая жёлтая область внутри треугольника посчитана 1 раз, каждая зелёная: раз, синяя
область:
раз.
Итого получаем, что площадь треугольника равна .
Пусть — радиусы окружностей,
— сторона треугольника. Тогда
Докажем, что
то есть
По неравенству Коши-Буняковского-Шварца
так что остаётся доказать, что
Возведём обе части в квадрат и домножим их на , после чего применим цепочку очевидных неравенств