Задача
Пусть точки A1, B1 и C1 принадлежат сторонам соответственно BC, AC и AB треугольника ABC.
Докажите, что отрезки AA1, BB1, CC1 пересекаются в одной точке тогда и только тогда, когда 
Решение
Решение 1: Необходимость. Пусть отрезки AA1, BB1 и CC1 пересекаются в точке M. Первый способ. Проведём через вершину B прямую, параллельную AC, и продолжим отрезки AA1 и CC1 до пересечения с этой прямой в точках K и N соответственно (см. рис.).

Поэтому
Второй способ.
Достаточность. Пусть
Предположим, что прямая, проходящая через вершину B и точку пересечения отрезков AA1 и CC1, пересекает сторону AC в точке P.
Тогда по доказанному
а так как по условию
то
Следовательно, точки P и B совпадают.
Решение 2: Пусть прямые AA1 и CC1 пересекаются в точке M. Обозначим AC1/C1B = p, BA1/A1C = q. Нужно доказать, что прямая BB1 проходит через точку M тогда и только тогда, когда CB1 : B1A = 1 : pq.
Поместим в точки A, B и C массы 1, p и q соответственно. Тогда C1 – центр масс точек A и B, а A1 – центр масс точек B и C. Центр масс точек A, B и C с данными массами лежит и на отрезке AA1 и и на отрезке CC1, то есть совпадает с M.
С другой стороны, точка M лежит на отрезке, соединяющем точку B с центром масс точек A и C, то есть с точкой, лежащей на стороне AC и делящей её в отношении CB1 : B1A = 1 : pq.
Остаётся заметить, что на отрезке AC существует единственная точка, делящая его в данном отношении.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь