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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#71260

Пусть I  — центр вписанной окружности неравнобедренного треугольника ABC.  Через A
  1  обозначим середину дуги BC  описанной окружности треугольника ABC,  не содержащей точки A,  а через A2  — середину дуги BAC.  Перпендикуляр, опущенный из точки A1  на прямую A2I,  пересекает прямую BC  в точке  ′
A .  Аналогично определяются точки  ′
B и   ′
C .

(a) Докажите, что точки A′,B′ и C′ лежат на одной прямой.

(b) Докажите, что эта прямая перпендикулярна прямой OI,  где O  — центр описанной окружности треугольника ABC.

Источники: ММО - 2013, 10.6(см. mmo.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала хотелось бы красиво нарисовать чертеж по условию, поэтому имеет смысл подумать, где находится основание X перпендикуляра из A₁ на A₂I. Хочется точку A' определить как-то удобнее и изящнее...

Подсказка 2

Т.к. X лежит на описанной окружности ABC, то A₁X - это хорда, на продолжении которой лежит точка A'. Значит, можно попробовать определить A' как радикальный центр трех окружностей, одна из которых - ABC. А какие остальные?

Подсказка 3

BIC и XIA₁. А как связаны эти окружности? Если возвращаться к требуемому в задаче, то становится ясно, что хочется найти радикальную ось, на которой будут лежать точки A', B', C'. Какая окружность у нас не меняется в рассуждениях при определении точек B' и C'?

Подсказка 4

Окружность ABC. Осталось лишь найти еще одну окружность, чтобы A', B' и C' лежали на радикальной оси ее и ABC. Помним, что A'I² = A'B * A'C!

Показать доказательство

Обозначим точку пересечения прямой A A ′
  1 с прямой A I
 2  через X ,
 A  а описанную окружность △ABC  через ω.  По условию             ∘
∠A2XAA1 = 90.  Так как A2A1  — диаметр ω,  точка XA  лежит на ω.

PIC

Рассмотрим теперь описанные окружности треугольников ABC,BIC  и IXAA1.  Радикальная ось первой и второй окружностей есть прямая BC,  а первой и третьей − XAA1  (это прямые, содержащие общие хорды этих окружностей). Значит, радикальным центром всех этих трех окружностей является точка A′.  Заметим, что

∠IBA1 = ∠IBC +∠CBA1 = ∠IBA +∠A1AC  =
                           = ∠IBA+ ∠BAA1 = ∠BIA1.

Следовательно, A1I = A1B = A1C.  То есть точка A1  является центром описанной окружности треугольника BIC.  Так как угол IXAA1  прямой, то IA1  — диаметр описанной окружности треугольника A1IXA.  Следовательно, описанные окружности треугольников BIC  и XAIA1  касаются в точке I.  Значит, касательная к этим окружностям, проведенная в точке I,  проходит через A ′.  Причем по свойству степени точки A′ относительно описанной окружности △BIC  верно

A′I2 = A′B ⋅A′C

Рассмотрим ω  и точку I,  как вырожденную в точку окружность. Из последнего равенства следует, что точка A ′ лежит на радикальной оси этих двух окружностей. По аналогичным причинам на этой радикальной оси лежат и точки B′ и C′.  Так как радикальная ось двух окружностей — прямая, то все эти три точки лежат на одной прямой, перпендикулярной линии центров этих окружностей, то есть прямой OI.

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!