Назад
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.).

  Из подобия треугольниковBA1KиCA1Aследует, что  BK = AC·BA1/A1C.  Аналогично  BN = AC·BC1/C1A.  Кроме того,  AB1/BK=B1M/MB=CB1/BN.  Следовательно,    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 = pBA1/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

Комментариев нет