Назад
Задача

Через каждую из точек пересечения продолжений сторон выпуклого четырехугольникаABCDпроведено по две прямые. Эти прямые делят четырехугольник на девять четырехугольников. а) Докажите, что если три из четырехугольников, примыкающих к вершинамA,B,C,D, описанные, то четвертый четырехугольник тоже описанный. б) Докажите, что еслиra,rb,rc,rd — радиусы окружностей, вписанных в четырехугольники, примыкающие к вершинамA,B,C,D, то

$\displaystyle {\frac{1}{r_a}}$ + $\displaystyle {\frac{1}{r_c}}$ = $\displaystyle {\frac{1}{r_b}}$ + $\displaystyle {\frac{1}{r_d}}$.

Решение

а) Сопоставим окружности(x-a)2+ (y-b)2=r2с заданной на ней ориентацией (направлением обхода) точку с координатами(a,br), где знак передrсоответствует ориентации окружности. Рассмотрим пару пересекающихся прямых, на которых заданы ориентации (направления). Легко убедиться, что семейству ориентированных окружностей, касающихся данных прямых так, что в точках касания ориентации согласованы, сопоставляется прямая в пространстве, проходящая через точку плоскостиr= 0, соответствующую точке пересечения двух данных прямых. Пусть прямыеABиCDпересекаются в точкеP, а прямыеBCиAD — в точкеQ. Предположим, что четырехугольники, примыкающие к вершинамA,BиC, описанные. Зададим на вписанных в них окружностях ориентации согласованным образом и перенесем эти ориентации на касательные. Пусть этим ориентированным окружностям соответствуют точкиOa,ObиOc. Тогда точкиOa,ObиPлежат на одной прямой; точкиOb,OcиQтоже лежат на одной прямой. Следовательно, все эти точки лежат в одной плоскости. Поэтому прямыеOaQиOcPпересекаются в некоторой точкеOd. (Вообще говоря, эти прямые могли бы быть параллельны. Чтобы исключить такую возможность, нужно воспользоваться тем, что если, например, точкаBлежит междуAиP, то точкаObлежит междуOaиP.) ТочкеOdсоответствует окружность, вписанная в четырехугольник, примыкающий к вершине D. б) Радиусыra,rb,rc,rdпропорциональны расстояниям от точекOa,Ob,Oc,Odдо прямойPQ. Поэтому нужно лишь воспользоваться результатом задачи1.3, б).

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет