Олимпиадные задачи из источника «глава 13. Векторы» для 10 класса - сложность 2-5 с решениями

Дано несколько выпуклых многоугольников, причем нельзя провести прямую так, чтобы она не пересекала ни одного многоугольника и по обе стороны от нее лежал хотя бы один многоугольник. Докажите, что эти многоугольники можно заключить в многоугольник, периметр которого не превосходит суммы их периметров.

Длина проекции замкнутой выпуклой кривой на любую прямую равна 1. Докажите, что ее длина равна $\pi$.

Внутри выпуклого<i>n</i>-угольника<i>A</i>₁<i>A</i>₂...<i>A</i>_nвзята точка <i>O</i>так, что$\overrightarrow{OA_1}$+...+$\overrightarrow{OA_n}$=$\overrightarrow{0}$. Пусть<i>d</i>=<i>OA</i>₁+...+<i>OA</i>_n. Докажите, что периметр многоугольника не меньше 4<i>d</i>/<i>n</i>при <i>n</i>четном и не меньше4<i>dn</i>/(<i>n</i>²- 1) при <i>n</i>нечетном.

На плоскости даны четыре вектора <b>a</b>,<b>b</b>,<b>c</b>и <b>d</b>, сумма которых равна нулю. Докажите, что<div align="CENTER"> |<b>a</b>| + |<b>b</b>| + |<b>c</b>| + |<b>d</b>|$\displaystyle \ge$|<b>a</b> + <b>d</b>| + |<b>b</b> + <b>d</b>| + |<b>c</b> + <b>d</b>|. </div>

Докажите, что если длины всех сторон и диагоналей выпуклого многоугольника меньше <i>d</i>, то его периметр меньше$\pi$<i>d</i>.

Сумма длин нескольких векторов на плоскости равна <i>L</i>. Докажите, что из этих векторов можно выбрать некоторое число векторов (может быть, только один) так, что длина их суммы будет не меньше<i>L</i>/$\pi$.

Докажите, что если один выпуклый многоугольник лежит внутри другого, то периметр внутреннего многоугольника не превосходит периметра внешнего.

Даны два набора векторов<b>a</b>₁,...,<b>a</b>_nи <b>b</b>₁,...,<b>b</b>_m, причем сумма длин проекций векторов первого набора на любую прямую не больше суммы длин проекций векторов второго набора на ту же прямую. Докажите, что сумма длин векторов первого набора не больше суммы длин векторов второго набора.

Внутри треугольника<i>ABC</i>взята точка <i>O</i>. Докажите, что<div align="CENTER"> <i>S</i>_BOC^.$\displaystyle \overrightarrow{OA}$ + <i>S</i>_AOC^.$\displaystyle \overrightarrow{OB}$ + <i>S</i>_AOB^.$\displaystyle \overrightarrow{OC}$ = $\displaystyle \overrightarrow{0}$. </div>

Дано <i>n</i>попарно не сонаправленных векторов (<i>n</i>$\ge$3), сумма которых равна нулю. Докажите, что существует выпуклый<i>n</i>-угольник, набор векторов сторон которого совпадает с данным набором векторов.

Пусть <i>E</i>и <i>F</i> — середины сторон<i>AB</i>и <i>CD</i>четырехугольника<i>ABCD</i>,<i>K</i>,<i>L</i>,<i>M</i>и <i>N</i> — середины отрезков<i>AF</i>,<i>CE</i>,<i>BF</i>и <i>DE</i>. Докажите, что<i>KLMN</i> — параллелограмм.

Сумма четырех единичных векторов равна нулю. Докажите, что их можно разбить на две пары противоположных векторов.

Стороны треугольника <i>T</i>параллельны медианам треугольника <i>T</i>₁. Докажите, что медианы треугольника <i>T</i>параллельны сторонам треугольника <i>T</i>₁.

а) Докажите, что из медиан треугольника можно составить треугольник. б) Из медиан треугольника<i>ABC</i>составлен треугольник<i>A</i>₁<i>B</i>₁<i>C</i>₁, а из медиан треугольника<i>A</i>₁<i>B</i>₁<i>C</i>₁составлен треугольник<i>A</i>₂<i>B</i>₂<i>C</i>₂. Докажите, что треугольники<i>ABC</i>и <i>A</i>₂<i>B</i>₂<i>C</i>₂подобны, причем коэффициент подобия...