Dobrze się składa»Zadanie 5
o zadaniu...
- Zadanie olimpijskie: L Olimpiada Matematyczna
- Zadanie pochodzi z artykułu Dobrze się składa
- Publikacja w Delcie: marzec 2010
- Publikacja elektroniczna: 18-06-2010
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (91 KB)
Punkty
leżą odpowiednio na bokach
trójkąta
Okręgi wpisane w trójkąty
są
styczne do okręgu wpisanego w trójkąt
Udowodnij, że proste
przecinają się w jednym punkcie.
i
są styczne wtedy i tylko
wtedy, gdy w czworokąt
można wpisać okrąg.
jest wpisany w okrąg o środku
Punkty
to ortocentra trójkątów, odpowiednio,
,
,
,
Wykaż, że czworokąty
i
są przystające.
będą środkami ciężkości odpowiednio
powyższych czterech trójkątów,
zaś – środkiem ciężkości
czwórki punktów
. Z własności środków ciężkości,
dla każdego
punkty
leżą, w tej
właśnie kolejności, na jednej prostej oraz
zatem
Z twierdzenia o prostej Eulera, dla każdego
punkty
leżą, w tej właśnie kolejności, na jednej prostej oraz
, stąd
Złożenie
to
jednokładność o skali
(symetria środkowa), która
przeprowadza
na
. Zatem czworokąty te są
przystające.

są styczne odpowiednio do par boków
i
,
i
oraz
i
trójkąta
.
Okrąg
jest styczny zewnętrznie do okręgów
odpowiednio w punktach
Wykaż, że proste
,
,
przecinają się w jednym punkcie.
będzie okręgiem wpisanym w trójkąt
. Istnieje
taka, że
, oraz
taka, że
,
wtedy
. Złożenie
jest więc jednokładnością
odwrotną, przeprowadzającą
na
(istnieje dokładnie
jedna, nawet jeśli
i
są przystające lub równe). Stąd jej
środek leży na prostej
. Analogicznie, leży też na prostych
i
.

i
są rozłączne zewnętrznie i wpisane w kąt
o wierzchołku
. Okrąg
jest styczny zewnętrznie do okręgów
i
odpowiednio w punktach
i
Udowodnij,
że punkty
są współliniowe.
i
takie, że
oraz
. Jednokładność
jest prosta oraz
, więc jej środkiem musi być punkt
.
Leży on zatem na prostej
.

są rozłączne zewnętrznie. Te dwie styczne do
i
, które nie rozdzielają tych okręgów, przecinają się
w punkcie
Analogicznie definiujemy punkty
i
Wykaż, że punkty
są współliniowe.
,
i
są środkami jednokładności
,
i
takich, że
,
oraz
. Złożenie
to jednokładność
prosta i
Stąd jej środkiem, który
na mocy twierdzenia musi leżeć na prostej
, jest na mocy faktu
punkt