Тема . БИБН (Будущие исследователи - будущее науки)

Планиметрия на БИБНе

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела бибн (будущие исследователи - будущее науки)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#103849

Дан выпуклый n  -угольник A A ...A
 1 2   n  и точка M  на плоскости. Пусть M
  i  — проекция M  на прямую A A
 i i+1  (где A   = A
 n+1   1  ). Докажите, что если выполняется равенство

 (    2     2          2)      2     2         2
4 A1M1 +A2M 2 + ...+ AnM n =A1A 2+A2A 3+...+AnA 1,

то около n  -угольника можно описать окружность.

Показать доказательство

Для любого i  от 1  до n  по теореме Пифагора A M2= A M2 − MM2 ,
 i i   i        i  при этом A   M2
 i+1 i  аналогично равно A   M2 − MM2 .
  i+1        i  Поэтому

    2     2          2     2      2         2
A1M1 +A2M 2 + ...+ AnM n = A2M1 +A3M 2 + ...+ A1Mn

При этом

     2      2       2
2(AiMi +MiA i+1)≥ AiA i+1,

потому что в случае нахождения точки Mi  вне отрезка AiAi+1  очевидно даже более сильное AiM2 + MiA2  > AiA2 ,
   i     i+1     i+1  а в случае нахождения точки внутри отрезка AiAi+1 = AiMi+ MiAi+1,  поэтому по неравенству о средних для двух чисел

   2       2     2                     2     2       2     2
AiAi+1 =AiM i + MiAi+1 +2AiMi⋅MiAi+1 ≤ AiMi +MiA i+1 +AiM i +MiA i+1

Итак,

4 (A M2 + A M2 +...+ A M2 )= 2(A M2+ A M2 + ...+A  M2)+ 2(A M2 +A M2 + ...+ A M2)=
   1  1   2 2       n  n      1 1   2  2       n n      2 1   3  2       1 n

= 2(A1M21 +M1A22+ ...+ AnM2n +MnA21)≥ A1A22+ A2A23+ ...+AnA21

По условию же имеется равенство, так что должно достигаться равенство в каждом из неравенств 2(AiM2i + MiA2i+1)≥ AiA2i+1,  а это происходит при AiM2i = MiAi+1.

Таким образом, Mi  является серединой AiAi+1  для любого i  от 1  до n  (An+1 = A1).  Поэтому точка M  является точкой пересечения серединных перпендикуляров к сторонам A1A2 ...An,  то есть центром описанной окружности. Далее пример для n =6.

PIC

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!