Задача
Дан выпуклый многоугольникA1...An. Докажите, что описанная окружность некоторого треугольникаAiAi + 1Ai + 2содержит весь многоугольник.
Решение
Рассмотрим все окружности, проходящие через две соседние вершины Aiи Ai + 1и такую вершину Aj, что$\angle$AiAjAi + 1< 90o. Хотя бы одна такая окружность есть. В самом деле, один из угловAiAi + 2Ai + 1и Ai + 1AiAi + 2меньше90o; в первом случае положимAj=Ai + 2, а во второмAj=Ai. Выберем среди всех таких окружностей (для всех iи j) окружность Sнаибольшего радиуса; пусть для определенности она проходит через точки A1,A2и Ak. Предположим, что вершина Apлежит вне окружности S. Тогда точки Apи Akлежат по одну сторону от прямойA1A2и $\angle$A1ApA2<$\angle$A1AkA2< 90o. Из теоремы синусов следует, что радиус описанной окружности у треугольникаA1ApA2больше, чем у треугольникаA1AkA2. Получено противоречие, поэтому окружность Sсодержит весь многоугольникA1...An. Пусть для определенности$\angle$A2A1Ak$\le$A1A2Ak. Докажем, что тогда A2и Ak — соседние вершины. ЕслиAk$\ne$A3, то180o-$\angle$A2A3Ak$\le$$\angle$A2A1Ak< 90o, поэтому радиус описанной окружности у треугольникаA2A3Akбольше, чем у треугольникаA1A2Ak. Получено противоречие, поэтому окружность Sпроходит через соседние вершины A1,A2и A3.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь