Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела закл (финал) 11 класс
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#94740

Окружность, вписанная в четырёхугольник ABCD,  касается его сторон DA,  AB,  BC  и CD  в точках K,  L,  M  и N  соответственно. Пусть S1,  S2,  S3  и S4  – окружности, вписанные в треугольники AKL,  BLM,  CMN  и DNK  соответственно. К окружностям S1  и S2,  S2  и S3,  S3  и S4  , S4  и S1  проведены общие касательные, отличные от сторон четырёхугольника ABCD.  Докажите, что четырёхугольник, образованный этими четырьмя касательными, – ромб.

Источники: Всеросс., 1999, ЗЭ, 11.3(см. math.ru)

Показать доказательство

Цетры окружностей S
 1  и S
 2  обозначим I
a  и I ,
 b  также за I  обозначим центр окружности, вписанной в треугольник KLM.  Отметим, что треугольники KAL  и LBM  равнобедренные, потому KIa = LIa  и LIb = MIb.  Тогда, поскольку точки Ia  и Ib  лежат на окружности, описанной около треугольника KLM,  тройки точек K,I,Ib  и M,I,Ia  лежат на прямых. Угол ∠IMIb  равен половине дуги IaIb  (содержащей точку L),  в свою очередь дуга IaIb  равна сумме дуг IaL  и LIb.  Дуги IaL  и LIb  соответственно равны дугам KIa  и IbM,  полусумма которых равна углу ∠MIIb.  Итак, ∠IMIb =∠MIIb.  Опустим из Ib  перпендикуляры IbH  и IbT  на LM  и на касательную к S2  из I.  Тогда IbH = IbT,  также из доказанного ранее равенства углов следует IbI = IbM,  тогда прямоугольные треугольники IbHM  и IbTI  равны, а значит, ∠IbMH = ∠IbIT,  тогда и ∠TIM = ∠HMI.  Так как MI  биссектриса △KLM,  ∠IMK = ∠MIT.  Итак, мы доказали, что касательная из I  к S2  параллельна KM,  аналогичными рассуждениями можно доказать и что касательная из I  к S1  параллельна KM,  тогда общая касательная к S1  и S2  из условия и есть касательная из I,  причём она параллельна KM.

PIC

Также можно доказать и что общая касательная к S3  и S4  параллельна KM,  и что общие касательные к S2  и S3,  S4  и S1  параллельны LN.  Так, наш образовавшийся при пересечениях касательных четырёхугольник является параллелограммом. Осталось отметить, что его соседние стороны равны из свойства касательных и описанности четырёхугольника ABCD.

PIC

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!