Тема . Треугольники и их элементы

Ортологичные треугольники: теоремы Карно и Штейнера

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#91018

Около треугольника ABC  описали окружность. A
 1   – точка пересечения с нею прямой, параллельной BC  и проходящей через A.  Точки B1  и C1  определяются аналогично. Из точек A1,B1,C1  опустили перпендикуляры на BC,CA,AB  соответственно. Докажите, что эти три перпендикуляра пересекаются в одной точке.

Показать доказательство

PIC

Достаточно показать, что выполняется равенство

BA22− A2C2+ CB22 − AB22 + AC22 − BC22 =0

Обозначим углы A,B  и C  через α,β  и γ,  через точки A2,B2  и C2  — основания перпендикуляров, опущенных из A1,B1  и  C1,  а радиус описанной окружности — через R.

Рассмотрим четырёхугольник ABCA1.  Нетрудно понять, что это равнобокая трапеция, поскольку параллельные прямые AA1  и  AB  высекают в окружности равные дуги, которые, в свою очередь, стягиваются равными хордами. По теореме синусов AB = 2Rsin(γ),  а значит A1C =2R sin(γ).  Угол A1CA2  равен углу ABC,  то есть β,  так как трапеция равнобокая.

Следовательно, A2C = 2Rsin(γ)cos(β).  Отсюда получаем, что

BA2 =BC − A2C =2R sin(α)− 2Rsin(γ)cos(β)= 2Rsin(γ+ β)− 2R sin(γ)cos(β)= 2Rsin(β)cos(γ)

Таким образом,

BA22 − A2C2 =4R2((sin(β)cos(γ))2− (cos(β)sin(γ))2)=

    2                                              2
= 4R (sin(β)cos(γ)− cos(β)sin(γ))(sin(β)cos(γ)+cos(β)sin(γ))= 4R sin(β− γ)sin(β+ γ)

Аналогично имеем:

CB2− AB2 =4R2sin(γ− α)sin(γ +α),AC2− BC2 = 4R2 sin(α − β)sin(α+ β)
  2    2                       2    2

Подставим полученные выражения в равенства, сократим на 4R2  и покажем, что:

sin(β− γ)sin(β+ γ)+ sin(γ− α)sin(γ+ α)+sin(α− β)sin(β +α)= 0

Заменим γ  на 180∘− α− β  и применим формулы приведения:

− sin(2β +α)sin(α)+sin(2α+ β)sin(β)+ sin(α− β)sin(β+ α)= 0

Домножим равенство на 2  и преобразуем произведения синусов в разности косинусов:

− cos(2β)+cos(2α+ 2β)+cos(2α)− cos(2α +2β)+ cos(2β)− cos(2α)=0

Получили требуемое.

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!