Задача
Дан треугольник ABC. Докажите, что существует два семейства правильных треугольников, стороны которых (или их продолжения) проходят через точки A,Bи C. Докажите также, что центры треугольников этих семейств лежат на двух концентрических окружностях.
Решение
Пусть прямые FG,GEи EFпроходят через точки A,Bи C, причем треугольник EFGравносторонний, т. е.$\angle$(GE,EF) =$\angle$(EF,FG) =$\angle$(FG,GE) = ±60o. Тогда$\angle$(BE,EC) =$\angle$(CF,FA) =$\angle$(AG,GB) = ±60o. Выбрав один из знаков, получим три окружности SE,SFи SG, на которых должны лежать точки E,Fи G. Любая точка Eокружности SEоднозначно определяет треугольник EFG. Пусть O — центр треугольника EFG; P,Rи Q — точки пересечения прямых OE,OFи OGс соответствующими окружностями SE,SFи SG. Докажем, что P,Qи R — центры правильных треугольников, построенных на сторонах треугольника ABC(для одного семейства внешним образом, для другого внутренним), а точка Oлежит на описанной окружности треугольника PQR. Ясно, что $\angle$(CB,BP) =$\angle$(CE,EP) =$\angle$(EF,EO) =$\mp$30o, a $\angle$(BP,CP) =$\angle$(BE,EC) =$\angle$(GE,EF) = ±60o. Поэтому $\angle$(CB,CP) =$\angle$(CB,BP) +$\angle$(BP,CP) = ±30o. Следовательно, P — центр правильного треугольника со стороной AB. Для точек Qи Rдоказательство аналогично. Треугольник PQRравносторонний, причем его центр совпадает с точкой пересечения медиан треугольника ABC(см. задачу 1.49, б)). Можно проверить, что $\angle$(PR,RQ) =$\mp$60o=$\angle$(OE,OG) =$\angle$(OP,OQ), т. е. точка Oлежит на описанной окружности треугольника PQR.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь