Олимпиадные задачи из источника «III Олимпиада по геометрии имени И.Ф. Шарыгина (2007 г.)»

На плоскости лежат три трубы (круговые цилиндры одного размера в обхвате 4 м). Две из них лежат параллельно и, касаясь друг друга по общей образующей, образуют над плоскостью тоннель. Третья, перпендикулярная к первым двум, вырезает в тоннеле камеру. Найдите площадь границы этой камеры.

Основанием пирамиды является правильный треугольник со стороной 1. Из трёх углов при вершине пирамиды два – прямые.

Найдите наибольший объём пирамиды.

В угол <i>A</i>, равный α, вписана окружность, касающаяся его сторон в точках <i>B</i> и <i>C</i>. Прямая, касающаяся окружности в некоторой точке <i>M</i>, пересекает отрезки <i>AB</i> и <i>AC</i> в точках <i>Р</i> и <i>Q</i> соответственно. При каких α может быть выполнено неравенство <i>S_PAQ < S_BMC</i>?

Найдите геометрическое место вершин треугольников с заданными ортоцентром и центром описанной окружности.

Какие треугольники можно разрезать на три треугольника с равными радиусами описанных окружностей?

На сторонах угла взяты точки <i>A, B</i>. Через середину <i>M</i> отрезка <i>AB</i> проведены две прямые, одна из которых пересекает стороны угла в точках <i>A</i>₁, <i>B</i>₁, другая – в точках <i>A</i>₂ , <i>B</i>₂. Прямые <i>A</i>₁<i>B</i>₂ и <i>A</i>₂<i>B</i>₁ пересекают <i>AB</i> в точках <i>P</i> и <i>Q</i>. Докажите, что <i>M</i> – середина <i>PQ</i>.

В треугольнике <i>ABC</i> проведены биссектрисы <i>AA', BB'</i> и <i>CC'</i>. Пусть <i>P</i> – точка пересечения <i>A'B'</i> и <i>CC'</i>, а <i>Q</i> – точка пересечения <i>A'C'</i> и <i>BB'</i>.

Докажите, что  ∠<i>PAC</i> = ∠<i>QAB</i>.

В трапеции <i>ABCD</i> с основаниями <i>AD</i> и <i>BC</i>  <i>P</i> и <i>Q</i> – середины диагоналей <i>AC</i> и <i>BD</i> соответственно. Докажите, что если ∠<i>DAQ</i> = ∠<i>CAB</i>, то ∠<i>PBA</i> = ∠<i>DBC</i>.

На стороне <i>AB</i> треугольника <i>ABC</i> взяты такие точки <i>X</i>, <i>Y</i>, что  <i>AX = BY</i>.  Прямые <i>CX</i> и <i>CY</i> вторично пересекают описанную окружность треугольника в точках <i>U</i> и <i>V</i>. Докажите, что все прямые <i>UV</i> проходят через одну точку.

Дан прямоугольник <i>ABCD</i> и точка <i>P</i>. Прямые, проходящие через <i>A</i> и <i>B</i> и перпендикулярные, соответственно, <i>PC</i> и <i>PD</i>, пересекаются в точке <i>Q</i>.

Докажите, что  <i>PQ</i> ⊥ <i>AB</i>.

Мальчик с папой стоят на берегу моря. Если мальчик встанет на цыпочки, его глаза будут на высоте 1 м от поверхности моря, а если сядет папе на плечи, то на высоте 2 м. Во сколько раз дальше он будет видеть во втором случае. (Найдите ответ с точностью до 0,1, радиус Земли считайте равным 6000 км.)

Найдите геометрическое место центров правильных треугольников, стороны которых проходят через три заданные точки <i>A, B, C</i> (то есть на каждой стороне или ее продолжении лежит ровно одна из заданных точек).

Два выпуклых четырёхугольника таковы, что стороны каждого лежат на серединных перпендикулярах к сторонам другого. Найдите их углы.

Три окружности проходят через точку <i>P</i>, а вторые точки их пересечения <i>A, B, C</i> лежат на одной прямой. <i>A</i>₁, <i>B</i>₁, <i>C</i>₁ – вторые точки пересечения прямых <i>AP, BP, CP</i> с соответствующими окружностями. <i>C</i>₂ – точка пересечения прямых <i>AB</i>₁ и <i>BA</i>₁.  <i>A</i>₂, <i>B</i>₂ определяются аналогично.

Докажите, что треугольники <i>A</i>₁<i>B</i>₁<i>C</i><sub...

Выпуклый многоугольник описан около окружности. Точки касания его сторон с окружностью образуют многоугольник с таким же набором углов (порядок углов может быть другим). Верно ли, что многоугольник правильный?

Невыпуклый <i>n</i>-угольник разрезали прямолинейным разрезом на три части, после чего из двух частей сложили многоугольник, равный третьей части. Может ли <i>n</i> равняться

  а) 5?

  б) 4?

Существует ли такой параллелограмм, что все точки попарных пересечений биссектрис его углов лежат вне параллелограмма?

Отрезки, соединяющие внутреннюю точку выпуклого неравностороннего <i>n</i>-угольника с его вершинами, делят <i>n</i>-угольник на <i>n</i> равных треугольников.

При каком наименьшем <i>n</i> это возможно?

Каждая диагональ четырёхугольника разбивает его на два равнобедренных треугольника. Верно ли, что четырёхугольник – ромб?

Треугольник разрезан на несколько (не менее двух) треугольников. Один из них равнобедренный (не равносторонний), а остальные – равносторонние. Найдите углы исходного треугольника.

Куб с ребром2<i>n+</i>1разрезают на кубики с ребром 1 и бруски размера2<i>x </i>2<i>x </i>1. Какое наименьшее количество единичных кубиков может при этом получиться?

Постройте треугольник, если даны центр вписанной в него окружности, середина одной из сторон и основание опущенной на эту сторону высоты.

Дан треугольник <i>ABC</i>. Точка <i>P</i> лежит на описанной окружности треугольника <i>ABH</i>, где <i>H</i> – ортоцентр треугольника <i>ABC</i>. Прямые <i>AP, BP</i> пересекают противоположные стороны треугольника в точках <i>A', B'</i>. Найдите геометрическое место середин отрезков <i>A'B'</i>.

В шестиугольнике <i>ABCDEF  AB = BC,  CD = DE,  EF = FA</i>  и  ∠<i>A</i> = ∠<i>C</i> = ∠<i>E</i>.

Докажите, что главные диагонали шестиугольника пересекаются в одной точке.

На основании <i>AD</i> и боковой стороне <i>AB</i> равнобедренной трапеции <i>ABCD</i> взяты точки <i>E, F</i> соответственно так, что <i>CDEF</i> – также равнобедренная трапеция. Докажите, что  <i>AE·ED = AF·FB</i>.