Kącik początkującego olimpijczyka
Jego Wysokości (I)
Najbardziej królewskie części trójkąta i ich własności.
Czwórkę punktów nazywamy układem ortocentrycznym, gdy każde dwa z nich wyznaczają prostą prostopadłą do prostej wyznaczonej przez pozostałe dwa.
Powyższa definicja jest konsekwencją pewnego rodzaju równouprawnienia: jeśli punkt jest ortocentrum nieprostokątnego trójkąta
to każdy z punktów
jest ortocentrum trójkąta wyznaczonego przez trzy pozostałe. Gdy zachodzą dwie z prostopadłości, o których mowa w definicji, to trzecia również - wynika to z tego, że każdy trójkąt ma ortocentrum.
Układy ortocentryczne pojawiają się zatem w naturalny sposób w wielu konfiguracjach geometrycznych. W zadaniu 1 poznajemy kilka własności układów ortocentrycznych, a w zadaniach 2 i 3 uczymy się je rozpoznawać.
Ze względu na wspomniane wcześniej równouprawnienie, spodki wysokości trójkąta możemy nazwać po prostu spodkami układu ortocentrycznego
Są to spodki wysokości każdego z trójkątów:
Punkty
wyznaczają sześć odcinków, które będziemy nazywać odcinkami układu ortocentrycznego. Każdy z nich jest średnicą okręgu przechodzącego przez pewne dwa spodki, co wynika z odpowiednich prostopadłości. Korzystamy z tego w zadaniach 1(e) oraz 4-6.
Należy jeszcze wspomnieć o zdegenerowanym układzie ortocentrycznym. W przypadku trójkąta z kątem prostym przy wierzchołku
mamy
Jest oczywiste, że
i
trudno natomiast mówić o prostej
Można jednak z całą pewnością stwierdzić, że istnieje prosta prostopadła do
na której leżą punkty
i