Тема . Дополнительные построения в стерео

Проецирование в стерео

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#107061

Сфера ω  проходит через вершину S  пирамиды SABC  и пересекает рёбра SA,  SB  и SC  вторично в точках A ,
 1  B
 1  и C
 1  соответственно. Сфера Ω,  описанная около пирамиды SABC,  пересекается с ω  по окружности, лежащей в плоскости, параллельной плоскости (ABC ).  Точки A2,  B2  и C2  симметричны точкам A1,  B1  и C1  относительно середин рёбер SA,  SB  и SC  соответственно. Докажите, что точки A,  B,  C,  A2,  B2  и C2  лежат на одной сфере.

Источники: Всеросс., 2014, ЗЭ, 11.6(см. olympiads.mccme.ru)

Показать доказательство

Первое решение. Утверждение задачи эквивалентно равенству

SA2 ⋅SA= SB2 ⋅SB = SC2⋅SC

Значит, ввиду равенств AA1 = SA2  и двух аналогичных, достаточно доказать, что

AA  ⋅AS = BB ⋅BS = CC ⋅CS
   1        1       1

Пусть ℓ  — прямая, проходящая через центры сфер Ω  и ω.  Окружность пересечения этих сфер лежит в плоскости, перпендикулярной ℓ,  так что ℓ⊥ (ABC).  Это значит, что при повороте вокруг ℓ  описанная окружность треугольника ABC  переходит в себя, и подходящим таким поворотом можно точку A  перевести в B.  Пусть точки S  и A1  при этом повороте переходят в S′ и A ′1  (они тоже лежат на ω,  см. рис. слева). Тогда

AA1⋅AS = BA′⋅BS ′ =BB1 ⋅BS
           1

Равенство AA1⋅AS =CC1 ⋅CS  доказывается аналогично.

PIC

Второе решение. Обозначим через O1  и O  центры сфер ω  и Ω  соответственно. Как и в первом решении, введём прямую ℓ,  проходящую через O  и O1;  тогда ℓ⊥ (ABC ).

Пусть O2  — точка, симметричная O1  относительно O.  Тогда O2  лежит на ℓ,  откуда O2A =O2B = O2C;  обозначим r =O2A.  Далее, проекции точек O2  и O1  на SA  симметричны относительно проекции точки O,  т. е. относительно середины A′ отрезка SA.  Так как проекция точки O1  является серединой отрезка SA1,  из симметрии относительно A′ получаем, что проекция точки O2  — это середина отрезка AA2.  Значит, A2O2 = AO2 =r.  Аналогично показывается, что B2O2 = C2O2 = r.  Значит, требуемые шесть точек лежат на сфере с центром O2  и радиусом r.

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!