Назад
Задача

На каждой стороне треугольникаABCпостроено по квадрату во внешнюю сторону (пифагоровы штаны). Оказалось, что внешние вершины всех квадратов лежат на одной окружности. Доказать, что треугольникABC— равнобедренный.

Решение

Предположим, что на сторонах треугольника ABCвнешним образом построены квадратыABB1A1,BCC2B2,ACC3A3и вершиныA1,B1,B2,C2,C3,A3лежат на одной окружности S. Серединные перпендикуляры к отрезкам A1B1,B2C2,A3C3проходят через центр окружности S. Ясно, что серединные перпендикуляры к отрезкам A1B1,B2C2,A3C3совпадают с серединными перпендикулярами к сторонам треугольника ABC, поэтому центр окружности Sсовпадает с центром описанной окружности треугольника.

Обозначим центр описанной окружности треугольника ABCчерез O. Расстояние от точки Oдо прямой B2C2равно Rcos A+ 2Rsin A, где R— радиус описанной окружности треугольника ABC. Поэтому  OB22= (Rsin A)2+ (Rcos A+2Rsin A)2=R2(3 + 2(sin 2A- cos 2A)) =R2(3 - 2$\sqrt{2}$cos(45o+ 2A)). Ясно, что для того, чтобы треугольник обладал требуемым свойством, необходимо и достаточно, чтобы OB22=OC32=OA12, т. е.  cos(45o+ 2$\angle$A) = cos(45o+ 2$\angle$B) = cos(45o+2$\angle$C). Это равенство выполняется при$\angle$A=$\angle$B=$\angle$C= 60o. Если же$\angle$A$\ne$$\angle$B, то(45o+ 2$\angle$A) + (45o+ 2$\angle$B) = 360o, т. е.$\angle$A+$\angle$B= 135o. Тогда$\angle$C= 45oи$\angle$A=$\angle$C= 45o,$\angle$B= 90o(или$\angle$B= 45o,$\angle$A= 90o). Мы видим, что треугольник должен быть либо равносторонним, либо равнобедренным прямоугольным.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет