ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 115641
Темы:    [ Четыре точки, лежащие на одной окружности ]
[ Вписанные и описанные окружности ]
[ Отношение, в котором биссектриса делит сторону ]
Сложность: 4
Классы: 8,9
В корзину
Прислать комментарий

Условие

В треугольнике ABC известно, что AC= . Докажите, что центры вписанной и описанной окружностей треугольника ABC , середины сторон AB и BC и вершина B лежат на одной окружности.

Решение

Пусть BK — биссектриса треугольника ABC . Обозначим AB=c , BC=a . Тогда AC= . По свойству биссектрисы треугольника

==,

значит, AK= и CK= .
Пусть M и N — середины сторон соответственно AB и BC треугольника ABC , O — центр его описанной окружности, I — центр вписанной окружности. Обозначим углы при вершинах A , B и C треугольника ABC через α , β и γ соответственно.
Центр описанной окружности треугольника есть точка пересечения серединных перпендикуляров к сторонам треугольника, поэтому OM AB и ON BC . Из точек M и N отрезок OB виден под прямым углом, значит, эти точки лежат на окружности S1 с диаметром OB .
Центр вписанной окружности треугольника есть точка пересечения биссектрис, поэтому AI — биссектриса угла BAC , а BI — биссектриса угла ABC . Тругольники AMI и AKI равны по двум сторонам и углу между ними ( AM=AK= , MAI = KAI = ). Следовательно,
MIK = 2 AIK = 2( BAI+ ABI)= 2(+)=α+β,

значит,
BIM = 180o- MIK = 180o-α-β= γ.


Отрезок MN — средняя линия треугольника ABC , поэтому MN || AC , значит, BNM = ACB = γ = BIM .
Таким образом, из точек N и I , лежащих по одну сторону от прямой BM , отрезок BM виден под одним и тем же углом, значит, точки B , M , I и N лежат на одной окружности S2 .
Поскольку через точки B , M и N , не лежащие на одной прямой, проходит единственная окружность, окружности S1 и S2 совпадают. Следовательно, точки B , M , N , O и I лежат на одной окружности. Что и требовалось доказать.

Источники и прецеденты использования

web-сайт
Название Система задач по геометрии Р.К.Гордина
URL http://zadachi.mccme.ru
задача
Номер 3430

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .