Назад

Олимпиадная задача по планиметрии для 8–9 классов от Савина А. П. — преобразование площади четырёхугольника

Задача

Если повернуть квадрат вокруг его центра на 45°, то стороны повёрнутого квадрата разобьют каждую сторону первоначального отрезка на три отрезка, длины которых относятся как  a : b : a  (эти отношения легко вычислить). Для произвольного выпуклого четырёхугольника сделаем аналогичное построение: разобьём каждую его сторону в тех же отношениях  a : b : a  и проведём прямую через каждые две точки деления, соседние с вершиной (лежащие на сходящейся к ней стороне). Докажите, что площадь четырёхугольника, ограниченного четырьмя построенными прямыми, равна площади исходного четырёхугольника.

Решение

  Очевидно,  a : b = 1 : .

   Рассмотрим теперь произвольный выпуклый четырёхугольник ABCD (см. рисунок).

  Заметим, что стороны второго четырёхугольника параллельны диагоналям четырёхугольника ABCD, так как каждая из них делит стороны данного четырёхугольника в одинаковых отношениях. Пусть точки P и Q лежат на стороне AB, причём  AP : PQ : QB = 1 : : 1.  Пусть также прямая l1, проходящая через точку P параллельно диагонали BD, пересекает диагональ AC в точке S, прямая l2, проходящая через точку Q параллельно AC, пересекает диагональ BD в точке T, а прямые l1 и l2 пересекаются в точке R. Поскольку треугольники APS и QPR подобны с коэффициентом  ,  то площадь первого равна половине площади второго. Точно так же докажем, что площадь треугольника BQT вдвое меньше площади треугольника QPR. Значит,

SPQR = SAPS + SBQT.  Аналогично получаем, что сумма площадей четырёх добавленных треугольников равна сумме площадей четырёх отсечённых, что и требовалось.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет