Задача
Треугольники ABC1и ABC2вписаны в окружность S, причем хорды AC2и BC1пересекаются. Окружность S1касается хорды AC2в точке M2, хорды BC1в точке N1и окружности S. Докажите, что центры вписанных окружностей треугольников ABC1и ABC2лежат на отрезке M2N1.
Решение
Решение этой задачи обобщает решение предыдущей задачи. Достаточно доказать, что центр O1вписанной окружности треугольника ABC1лежит на отрезке M2N1. Пусть A1и A2 — середины дуг BC1и BC2, B1и B2 — середины дуг AC1и AC2; PQ — диаметр окружности S, перпендикулярный хорде AB, причем Qи C1лежат по одну сторону от прямой AB. Точка O1является точкой пересечения хорд AA1и BB1, а точка Lкасания окружностей Sи S1является точкой пересечения прямых A1N1и B2M2(рис.). Пусть $\angle$C1AB= 2$\alpha$,$\angle$C1BA= 2$\beta$,$\angle$C1AC2= 2$\varphi$. Тогда $\smile$A1A2= 2$\varphi$=$\smile$B1B2, т. е. A1B2||B1A2. Угол между хордами A1B2и BC1равен ($\smile$B2C1+$\smile$A1B)/2 =$\beta$-$\varphi$+$\alpha$, а угол между хордами BC1и AC2равен ($\smile$C1C2+$\smile$AB)/2 = 2$\varphi$+ 180o- 2$\alpha$- 2$\beta$. Поэтому хорда M2N1образует с касательными BC1и AC2равные углы $\alpha$+$\beta$-$\varphi$, а значит, M2N1||A1B2. Предположим теперь, что точки M2' и N1' перемещаются по хордам AC2и BC1так, что M2'N1' ||A1B2. Пусть прямые A1N1' и B2M2' пересекаются в точке L'. Точка L'лежит на окружности Sлишь при одном положении точек M2' и N1'. Поэтому достаточно указать на дуге ABтакую точку L1, что если M2'',N1'' — точки пересечения хорд AC2и L1B2, BC1и L1A1, то M2''N1'' ||A1B2и точка O1лежит на отрезке M2''N1''. Пусть Q1 — такая точка окружности S, что 2$\angle$(PQ,PQ1) =$\angle$(PC2,PC1), и L1 — точка пересечения прямой Q1O1с окружностью S. Докажем, что точка L1искомая. Так как $\smile$B1Q= 2$\alpha$, то $\smile$B2Q1= 2($\alpha$- 2$\varphi$) =$\smile$C2A1. Поэтому четырехугольник AM2''O1L1вписанный, а значит, $\angle$M2''O1A=$\angle$M2''L1A=$\angle$B2A1A, т. е. M2''O1||B2A1. Аналогично N1''O1||B2A1.

Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь