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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#94274

В остроугольном треугольнике ABC  высоты AA
   1  и BB
   1  пересекаются в точке H  . Точки M  и N  — середины высот AA
   1  и BB
  1  . Оказалось, что центр I  вписанной в треугольник HMN  окружности лежит на биссектрисе угла MCN  . Докажите, что треугольник ABC  равнобедренный.

Источники: Изумруд - 2021, 11.5 (см. izumrud.urfu.ru)

Показать доказательство

Рассмотрим прямоугольные треугольники AA  C
   1  и BB C
  1  с общим углом при вершине C  . Они подобны, поэтому ∠CAA  = ∠CBB
     1       1  и -AA1  AC-
BB1 = BC  . Так как      1
AM  =2AA1  и      1
BN = 2BB1  , то AM-  AC-
BN = BC  , а значит, треугольники AMC  и BNC  подобны и ∠ACM  = ∠BCN  .

Последнее равенство означает, что биссектриса CI  угла MCN  является также биссектрисой угла ACB  . Из точки I  опустим перпендикуляры IA2  и IB2  на прямые AH  и BH  соответственно, а также перпендикуляры IL  и IK  на прямые AC  и BC  соответственно. Так как точка I  лежит на биссектрисе угла ACB  , то IL = IK  . Так как I  — центр вписанной в треугольник HMN  окружности, то IA2 =IB2  . Прямые углы IB2B  и IKB  опираются на отрезок BI  , а значит, четырёхугольник BKB2I  вписанный и ∠KIB2 = ∠KBB2  , как вписанные.

PIC

Аналогично доказывается, что ∠LIA2 = ∠LAA2  . По уже доказанному, ∠LAA2 =  ∠KBB2  , а значит, ∠KIB2 =∠LIA2  , из чего следует равенство треугольников LIA2  и KIB2  . Отсюда получаем A2L= B2K,∠KB2B = ∠AA2L  и ∠BKB2 = ∠ALA2  , а значит, треугольники AA2L  и BB2K  равны. Из равенства этих треугольников следует, что AA2 =BB2  , а HA2 =  HB2  по свойству отрезков касательных, а значит, AH = BH  , то есть треугольник ABH − равнобедренный. Из равнобедренности получаем ∠ABH  = ∠BAH  , откуда ∠ABC  =∠BAC  и треугольник ABC  — равнобедренный.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Замечание. Точки M  и N  могли оказаться на отрезках HA1  и HB1  . Если они обе эти точки попали на отрезки HA1  и HB1  , то решение получается аналогичным. Если

же одна точка попала на один из указанных отрезков, а вторая - нет, то центр I  вписанной в треугольник HMN  окружности не будет лежать на биссектрисе угла MCN  . За отсутствие доказательства этого факта баллы не снижались.

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!