Олимпиадные задачи из источника «параграф 5. Барицентрические координаты» - сложность 3-4 с решениями

Найдите уравнение описанной окружности треугольника<i>A</i>₁<i>A</i>₂<i>A</i>₃в барицентрических координатах.

Пусть <i>M</i> — центр масс треугольника<i>ABC</i>,<i>X</i> — произвольная точка. На прямых<i>BC</i>,<i>CA</i>и <i>AB</i>взяты точки <i>A</i>₁,<i>B</i>₁и <i>C</i>₁так, что<i>A</i>₁<i>X</i>|<i>AM</i>,<i>B</i>₁<i>X</i>|<i>BM</i>и <i>C</i>₁<i>X</i>|<i>CM</i>. Докажите, что центр масс <i>M</i>₁треугольника<i>A</i>₁<i>B</i>₁<i>C</i>...

а) Вычислите барицентрические координаты точки Нагеля<i>N</i>. б) Пусть<i>N</i>— точка Нагеля,<i>M</i>— центр масс,<i>I</i>— центр вписанной окружности треугольника<i>ABC</i>. Докажите, что$\overrightarrow{NM}$= 2$\overrightarrow{MI}$; в частности точка<i>N</i>лежит на прямой<i>MI</i>.

Пусть($\alpha$:$\beta$:$\gamma$) — абсолютные барицентрические координаты точки <i>X</i>;<i>M</i> — центр масс треугольника<i>ABC</i>. Докажите, что3$\overrightarrow{XM}$= ($\alpha$-$\beta$)$\overrightarrow{AB}$+ ($\beta$-$\gamma$)$\overrightarrow{BC}$+ ($\gamma$-$\alpha$)$\overrightarrow{CA}$.

Относительно треугольника<i>ABC</i>точка <i>X</i>имеет абсолютные барицентрические координаты($\alpha$:$\beta$:$\gamma$). Докажите, что$\overrightarrow{XA}$=$\beta$$\overrightarrow{BA}$+$\gamma$$\overrightarrow{CA}$.

Найдите барицентрические координаты а) центра описанной окружности; б) центра вписанной окружности; в) ортоцентра треугольника.