Задача
а) Вписанная окружность треугольника ABC касается сторон AC и AB в точках B0 и C0 соответственно. Биссектрисы углов B и C треугольника ABC пересекают серединный перпендикуляр к биссектрисе AL в точках Q и P соответственно. Докажите, что прямые PC0 и QB0 пересекаются на прямой BC.б) В треугольнике ABC провели биссектрису AL. Точки O1 и O2 – центры описанных окружностей треугольников ABL и ACL соответственно. Точки B1 и C1 – проекции вершин C и B на биссектрисы углов B и C соответственно. Докажите, что прямые O1C1 и O2B1 пересекаются на прямой BC.в) Докажите, что точки, полученные в пп. а) и б), совпадают.
Решение
а) Очевидно, что PQ || B0C0. Кроме того, точка P лежит на описанной окружности треугольника ACL (действительно, серединный перпендикуляр к пересекает эту окружность в середине дуги AL, то есть точка пересечения лежит на биссектрисе угла C). Значит, ∠PLA = ½ ∠C и
∠PLB = ∠ALB – ∠PLA = ∠C + ½ ∠A – ½ ∠C = ½ ∠A + ½ ∠C = 90° – ½ ∠B = ∠C0A0B (A0 – точка касания вписанной окружности с BC). Следовательно, соответственные стороны треугольников PQL и C0B0A0 параллельны, то есть эти треугольники гомотетичны (рис. слева). Значит, прямые PC0, QB0 и LA0 (она же BC) пересекаются в одной точке – центре гомотетии.

A'C1 = ½ BC, а значит, C'C1 = ½ |AC – BC| = C'C0. Пусть C2 – точка пересечения A'C' с B0C0. Нетрудно проверить, что ∠C'С0С2 = 90° – ½ ∠A = ∠C'С2С0. Поэтому C'C2 = C'C0 = C'С1, то есть точки С1 и С2 совпадают. Итак, C1 лежит на прямой B0C0. Аналогично, на этой прямой лежит и точка B1.
Таким образом, прямые O1O2 и C1B1 параллельны. Четырёхугольник BC1IA0 – вписанный, поэтому
∠C1A0B = ∠C1IB = 90° – ½ ∠A = (180╟ – ½ ∠A – ∠B) – (90° – ∠B) = ∠ALB – ∠ALO1 = ∠O1LB. Значит, A0C1 || LO1. Аналогично A0B1 || LO2 (рис. справа). Следовательно, треугольники O1O2L и C1B1A0 гомотетичны, и прямые O1C1 и O2B1 и LA0 (она же BC) пересекаются в одной точке – центре гомотетии. в) Каждая из гомотетий пп. а) и б) переводит A0 в L, а прямую B0C0 – в серединный перпендикуляр к AL. Поэтому их центры совпадают.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь