Тема . ДВИ по математике в МГУ

Планиметрия на ДВИ

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#131020

Четырехугольник ABCD  вписан в окружность. Найдите все возможные значения угла ∠FEG,  где E,  F  и G  — центры вписанных окружностей в треугольники ABC,  BCD  и ABD  соответственно.

Источники: ДВИ - 2025, вариант 255, задача 5

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Грамотный чертеж поможет решить задачу. Рассматриваются центры вписанных окружностей разных треугольников. Какие построения могут пригодиться?

Подсказка 2

Точно! Нам нужны биссектрисы. Построим их для ∠BAC и∠BDC. Где они пересекутся? Что еще можно про них сказать?

Подсказка 3

Они пересекутся на окружности, в которую вписан ABCD, и на них расположены центры вписанных окружностей треугольников ABC и BCD. Применим лемму о трезубце, что следует из нее?

Подсказка 4

Из леммы о трезубце получим, что EX = BX = XC = FX. Проведем аналогичные действия для биссектрис ∠ACB и ∠BDA, пусть они пересекаются в точке Y. Введем обозначения для дуг AD = x и CD = y. Теперь сможем посчитать ∠XEF и ∠YEG.

Подсказка 5

XEF = 90 - x/4 и YEG = 90 - y/4. Теперь посчитаем, чему равен ∠AEC. Это угол в треугольнике между двумя биссектрисами. А чему равен ∠AEY?

Подсказка 6

Выразите его через ∠AEC. Теперь вернемся к вопросу задачи!

Показать ответ и решение

Проведем биссектрисы углов BAC  и BDC.  Они пересекутся в точке X,  лежащей на окружности. На проведенных биссектрисах будут лежать центры вписанных окружностей E  и F.

PIC

По лемме о трезубце EX  =BX  =XC  и FX = BX = XC,  следовательно, EX = XF.  Пусть биссектрисы ∠ACB  и ∠BDA  пересекаются в точке Y,  лежащей на окружности. На проведенных биссектрисах будут лежать центры вписанных окружностей E  и   G.  По лемме о трезубце AY = YB = YE =Y G.

Рассмотрим равнобедренные треугольники EXF  и GY E.  Пусть дуга AD = x,  дуга CD = y,  тогда        x
∠AXD = 2,          y
∠DY C = 2.  Поскольку ∠XEF = ∠XF E,  а ∠EXF  = x2,  ∠XEF  =90∘− x4.  Аналогично,             y
∠YEG = 90∘− 4.

PIC

Выведем вспомогательный факт:

PIC

Пусть D′ — точка пересечения биссектрис углов B′A′C′ И B′C′A ′.  Тогда если ∠A′B′C ′ =α,  то

  ′ ′ ′    ′′ ′    ∘
∠B AC  +∠B C A = 180 − α

Поскольку A′D′ и C′D ′ лежат на биссектрисах,

∠D ′A′C′+ ∠D′C′A ′ = ∠B′A′C′+-∠B′C′A′= 90∘ − α
                         2              2

По сумме углов в треугольнике A′D ′C′

   ′′ ′   ∘  α-
∠A D C = 90 + 2

Вернемся к исходной картинке. Рассмотрим треугольник ABC.  В нем E  — точка пересечения биссектрис. Тогда

         ∘  ∠B
∠AEC  =90 + -2-

Кроме того,

∠AEY = 90∘− ∠2B-=90∘− x+4y

В итоге,

∠GEF = 180∘− ∠AEG − ∠XEF =180∘− ∠YEG − ∠XEF + ∠YEA = 180∘− 90∘ =90∘
Ответ:

 90∘

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!