сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В ост­ро­уголь­ном тре­уголь­ни­ке ABC про­ве­де­на бис­сек­три­са AL. На про­дол­же­нии от­рез­ка LA за точку A вы­бра­на точка K так, что A K=A L. Опи­сан­ные окруж­но­сти тре­уголь­ни­ков BLK и CLK пе­ре­се­ка­ют от­рез­ки AC и AB в точ­ках P и Q со­от­вет­ствен­но. До­ка­жи­те, что пря­мые PQ и BC па­рал­лель­ны.

 

(Д. Ю. Брод­ский)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­смот­рим от­ре­зок KL, он яв­ля­ет­ся общей хор­дой окруж­но­стей, опи­сан­ных около тре­уголь­ни­ков BLK и CLK. Точка A  — се­ре­ди­на KL, по­это­му она лежит на линии цен­тров O1O2 этих окруж­но­стей. Про­длим BA и CA до пе­ре­се­че­ния с окруж­но­стя­ми в точ­ках C1 и B1, со­от­вет­ствен­но. В силу сим­мет­рии по­лу­чив­шей­ся кон­струк­ции от­но­си­тель­но пря­мой O1O2 от­рез­ки AB и AC равны от­рез­кам AB1 и AC1 со­от­вет­ствен­но. Введём сле­ду­ю­щие обо­зна­че­ния:

B L=m, C L=n,  B A=A B_1=c,  C A=A C_1=b, A Q=x, A P=y.

По свой­ству се­ку­щей

m левая круг­лая скоб­ка m плюс n пра­вая круг­лая скоб­ка =B L умно­жить на B C=B Q умно­жить на B C_1= левая круг­лая скоб­ка B A минус Q A пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на B C_1= левая круг­лая скоб­ка c минус x пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ана­ло­гич­но, для се­ку­щих CB и CB1 по­лу­ча­ем

n левая круг­лая скоб­ка m плюс n пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка b минус y пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка .

Раз­де­лив одно ра­вен­ство на дру­гое, по­лу­чим  дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: n конец дроби = дробь: чис­ли­тель: c минус x, зна­ме­на­тель: b минус y конец дроби . По свой­ству бис­сек­три­сы AL тре­уголь­ни­ка ABC по­лу­ча­ем

 дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: n конец дроби = дробь: чис­ли­тель: B L, зна­ме­на­тель: L C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: A B, зна­ме­на­тель: A C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: c, зна­ме­на­тель: b конец дроби .

От­сю­да  дробь: чис­ли­тель: c, зна­ме­на­тель: b конец дроби = дробь: чис­ли­тель: c минус x, зна­ме­на­тель: b минус y конец дроби , или c левая круг­лая скоб­ка b минус y пра­вая круг­лая скоб­ка =b левая круг­лая скоб­ка c минус x пра­вая круг­лая скоб­ка . Рас­кры­вая скоб­ки и при­во­дя по­доб­ные члены, по­лу­ча­ем c y=b x, или  дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: b конец дроби = дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: c конец дроби , от­ку­да, по об­рат­ной тео­ре­ме о про­пор­ци­о­наль­ных от­рез­ках, сле­ду­ет, что QP и BC па­рал­лель­ны.

 

При­ве­дем дру­гое ре­ше­ние.

От­ме­тим точки B1 и C1, сим­мет­рич­ные точ­кам B и C от­но­си­тель­но внеш­ней бис­сек­три­сы угла BAC. Так как эта внеш­няя бис­сек­три­са пер­пен­ди­ку­ляр­на KL, она яв­ля­ет­ся се­ре­дин­ным пер­пен­ди­ку­ля­ром к от­рез­ку KL, то есть сов­па­да­ет с пря­мой O1O2, со­еди­ня­ю­щей цен­тры окруж­но­стей. По­сколь­ку KL яв­ля­ет­ся общей хор­дой окруж­но­стей (BLK) и (CLK), при сим­мет­рии от­но­си­тель­но O1O2 они пе­ре­хо­дят в себя, по­это­му точки B1 и C1 лежат на (BLK) и (CLK) со­от­вет­ствен­но. За­ме­тим, что

A B_1 умно­жить на A P=K A умно­жить на A L=A C_1 умно­жить на A Q,

по­это­му A B умно­жить на A P=A C умно­жить на A Q, от­ку­да  дробь: чис­ли­тель: A B, зна­ме­на­тель: A Q конец дроби = дробь: чис­ли­тель: A C, зна­ме­на­тель: A P конец дроби . По об­рат­ной тео­ре­ме о про­пор­ци­о­наль­ных от­рез­ках по­лу­ча­ем па­рал­лель­ные линии QP и BC.

Это ре­ше­ние можно окон­чить иначе. За­ме­тим, что из со­от­но­ше­ния A B_1 умно­жить на A P=A C_1 умно­жить на A Q сле­ду­ет, что че­ты­рех­уголь­ник B1QPC1 впи­сан­ный, по­это­му

\angle A Q P=\angle C_1 B_1 A=\angle A B C,

от­ку­да вы­те­ка­ет тре­бу­е­мое.