Олимпиадные задачи из источника «IX Олимпиада по геометрии имени И.Ф. Шарыгина (2013 г.)» для 7-8 класса
IX Олимпиада по геометрии имени И.Ф. Шарыгина (2013 г.)
НазадНа каждой стороне треугольника <i>ABC</i> отмечены две различные точки. Известно, что это основания высот и биссектрис. а) Пользуясь только линейкой без делений, определите, где высоты, а где биссектрисы. б) Решите пункт а), проведя только три прямых.
а) Дан выпуклый четырёхугольник <i>ABCD</i>. Пусть <i>r</i><sub>1</sub> ≤ <i>r</i><sub>2</sub> ≤ <i>r</i><sub>3</sub> ≤ <i>r</i><sub>4</sub> – взятые в порядке возрастания радиусы вписанных окружностей треугольников <i>ABC, BCD, CDA, DAB</i>. Может ли оказаться, что <i>r</i><sub>4</sub> > 2<i>r</i><sub>3</sub>? б) В выпуклом четырёхугольнике <i>ABCD</i> диагонали пересекаются в точке <i>E</i>. Пусть <i>r</i><sub>1</sub> ≤ <i>r</i><sub>2</sub> ≤ <i>r</i><sub>3</sub> ≤ <i>r</i><sub>4</sub> – взятые в...
Вписанная окружность треугольника <i>ABC</i> касается стороны <i>AB</i> в точке <i>C'</i>. Вписанная окружность треугольника <i>ACC'</i> касается сторон <i>AB</i> и <i>AC</i> в точках <i>C</i><sub>1</sub>, <i>B</i><sub>1</sub>; Вписанная окружность треугольника <i>BCC'</i>, касается сторон <i>AB</i> и <i>BC</i> в точках <i>C</i><sub>2</sub>, <i>A</i><sub>2</sub>. Докажите, что прямые <i>B</i><sub>1</sub><i>C</i><sub>1</sub>, <i>A</i><sub>2</sub><i>C</i><sub>2</sub> и <i>CC&#...
Пусть <i>T</i><sub>1</sub>, <i>T</i><sub>2</sub> – точки касания вневписанных окружностей треугольника <i>ABC</i> со сторонами <i>BC</i> и <i>AC</i> соответственно. Оказалось, что точка, симметричная центру вписанной окружности треугольника относительно середины <i>AB</i>, лежит на описанной окружности треугольника <i>CT</i><sub>1</sub><i>T</i><sub>2</sub>. Найдите угол <i>BCA</i>.
Вокруг треугольника <i>ABC</i> описана окружность. Пусть <i>X</i> – точка внутри окружности, <i>K</i> и <i>L</i> – точки пересечения этой окружности и прямых <i>BX</i> и <i>CX</i> соответственно. Прямая <i>LK</i> пересекает прямую <i>AB</i> в точке <i>E</i>, а прямую <i>AC</i> в точке <i>F</i>. Найдите геометрическое место таких точек <i>X</i>, что описанные окружности треугольников <i>AFK</i> и <i>AEL</i> касаются.
Пусть <i>BD</i> – биссектриса треугольника <i>ABC</i>. Точки <i>I<sub>a</sub>, I<sub>c</sub></i> – центры вписанных окружностей треугольников <i>ABD, CBD</i>. Прямая <i>I<sub>a</sub>I<sub>c</sub></i> пересекает прямую <i>AC</i> в точке <i>Q</i>. Докажите, что ∠<i>DBQ</i> = 90°.
Диагонали <i>AC, BD</i> трапеции <i>ABCD</i> пересекаются в точке <i>P</i>. Описанные окружности треугольников <i>ABP, CDP</i> пересекают прямую <i>AD</i> в точках <i>X, Y</i>. Точка <i>M</i> – середина <i>XY</i>. Докажите, что <i>BM = CM</i>.
Точка внутри выпуклого четырёхугольника соединена с вершинами. Получились четыре равных треугольника.
Верно ли, что четырёхугольник – ромб?
Дан неравнобедренный треугольник <i>ABC</i>. Точка <i>O</i> – центр его описанной окружности, а точка <i>K</i> – центр описанной окружности ω треугольника <i>BCO</i>. Высота треугольника <i>ABC</i>, проведенная из точки <i>A</i>, пересекает окружность ω в точке <i>P</i>. Прямая <i>PK</i> пересекает описанную окружность треугольника <i>ABC</i> в точках <i>E</i> и <i>F</i>. Докажите, что один из отрезков <i>EP</i> и <i>FP</i> равен отрезку <i>PA</i>.
Вневписанная окружность, соответствующая вершине <i>A</i> прямоугольного треугольника <i>ABC</i> (∠<i>B</i> = 90°), касается продолжений сторон <i>AB, AC</i> в точках <i>A</i><sub>1</sub>, <i>A</i><sub>2</sub> соответственно; аналогично определим точки <i>C</i><sub>1</sub>, <i>C</i><sub>2</sub>. Докажите, что перпендикуляры, опущенные из точек <i>A, B, C</i> на прямые <i>C</i><sub>1</sub><i>C</i><sub>2</sub>, <i>A</i><sub>1</sub><i>C</i><sub>1</sub>, <i>A</i><sub>1</sub><i>A</i><sub>2</sub> со...
В равнобедренном треугольнике <i>ABC</i> (<i>AC = BC</i>) угол при вершине <i>C</i> равен 20°. Биссектрисы углов <i>A</i> и <i>B</i> пересекают боковые стороны треугольника соответственно в точках <i>A</i><sub>1</sub> и <i>B</i><sub>1</sub>. Докажите, что треугольник <i>A</i><sub>1</sub><i>OB</i><sub>1</sub> (где <i>O</i> – центр описанной окружности треугольника <i>ABC</i>) является равносторонним.
В треугольнике <i>ABC AB = BC</i>. Из точки <i>E</i> на стороне <i>AB</i> опущен перпендикуляр <i>ED</i> на <i>BC</i>. Оказалось, что <i>AE = ED</i>. Найдите угол <i>DAC</i>.
Три велосипедиста ездят по кольцевой дороге радиуса 1 км против часовой стрелки с постоянными различными скоростями.
Верно ли, что, если они будут кататься достаточно долго, то найдётся момент, когда расстояние между каждыми двумя из них будет больше 1 км?
Пусть <i>O</i> – одна из точек пересечения окружностей ω<sub>1</sub> и ω<sub>2</sub>. Окружность ω с центром <i>O</i> пересекает ω<sub>1</sub> в точках <i>A</i> и <i>B</i>, а ω<sub>2</sub> – в точках <i>C</i> и <i>D</i>. Пусть <i>X</i> – точка пересечения прямых <i>AC</i> и <i>BD</i>. Докажите, что все такие точки <i>X</i> лежат на одной прямой.
Через вершину <i>B</i> правильного треугольника <i>ABC</i> проведена прямая <i>l</i>. Окружность ω<sub><i>a</i></sub> с центром <i>I<sub>a</sub></i> касается стороны <i>BC</i> в точке <i>A</i><sub>1</sub> и прямых <i>l</i> и <i>AC</i>. Окружность ω<sub><i>c</i></sub> с центром <i>I<sub>c</sub></i> касается стороны <i>BA</i> в точке <i>C</i><sub>1</sub> и прямых <i>l</i> и <i>AC</i>. Докажите, что ортоцентр треугольника <i>A</i><sub>1</sub><i>BC</i><sub>1</sub> лежит на прямой <i>I<sub&g...
На сторонах <i>AB</i> и <i>AC</i> треугольника <i>ABC</i> взяты точки <i>E</i> и <i>F</i>. Прямые <i>EF</i> и <i>BC</i> пересекаются в точке <i>S</i>. Точки <i>M</i> и <i>N</i> – середины отрезков <i>BC</i> и <i>EF</i> соответственно. Прямая, проходящая через вершину <i>A</i> и параллельная <i>MN</i>, пересекает <i>BC</i> в точке <i>K</i>. Докажите, что <i>BK</i> : <i>CK = FS</i> : <i>ES</i>.
Дан треугольник <i>ABC</i> и такая точка <i>F</i>, что ∠<i>AFB</i> = ∠<i>BFC</i> = ∠<i>CFA</i>. Прямая, проходящая через <i>F</i> и перпендикулярная <i>BC</i>, пересекает медиану, проведённую из вершины <i>A</i>, в точке <i>A</i><sub>1</sub>. Точки <i>B</i><sub>1</sub> и <i>C</i><sub>1</sub> определяются аналогично. Докажите, что <i>A</i><sub>1</sub>, <i>B</i><sub>1</sub> и <i>C</i><sub>1</sub> являются тремя вершинами правильного шестиугольника, три другие вершины которого лежат на сторонах треугольника <i>ABC</i>.
Длина каждой стороны выпуклого четырёхугольника <i>ABCD</i> не меньше 1 и не больше 2. Его диагонали пересекаются в точке <i>O</i>.
Докажите, что <i>S<sub>AOB</sub> + S<sub>COD</sub></i> ≤ 2(<i>S<sub>AOD</sub> + S<sub>BOC</sub></i>).
Две окружности ω<sub>1</sub> и ω<sub>2</sub> с центрами <i>O</i><sub>1</sub> и <i>O</i><sub>2</sub> пересекаются в точках <i>A</i> и <i>B</i>. Точки <i>C</i> и <i>D</i>, лежащие соответственно на ω<sub>1</sub> и ω<sub>2</sub> по разные стороны от прямой <i>AB</i>, равноудалены от этой прямой. Докажите, что точки <i>C</i> и <i>D</i> равноудалены от середины отрезка <i>O</i><sub>1</sub><i>O</i><sub>2</sub>.
Пятиугольник <i>ABCDE</i>, все углы которого тупые, вписан в окружность ω. Продолжения сторон <i>AB</i> и <i>CD</i> пересекаются в точке <i>E</i><sub>1</sub>; продолжения сторон <i>BC</i> и <i>DE</i> – в точке <i>A</i><sub>1</sub>. Касательная, проведённая в точке <i>B</i> к описанной окружности треугольника <i>BE</i><sub>1</sub><i>C</i>, пересекает ω в точке <i>B</i><sub>1</sub>; аналогично определяется точка <i>D</i><sub>1</sub>. Докажите, что <i>B</i><sub>1</sub><i>D</i><sub>1</sub> || <i>AE</i>.
Пусть <i>P</i> – произвольная точка на дуге <i>AC</i> описанной окружности треугольника <i>ABC</i>, не содержащей точки <i>B</i>. Биссектриса угла <i>APB</i> пересекает биссектрису угла <i>BAC</i> в точке <i>P<sub>a</sub></i>; биссектриса угла <i>CPB</i> пересекает биссектрису угла <i>BCA</i> в точке <i>P<sub>c</sub></i>. Докажите, что для всех точек <i>P</i> центры описанных окружностей треугольников <i>PP<sub>a</sub>P<sub>c</sub></i> лежат на одной прямой.
Три окружности касаются друг друга извне и касаются четвёртой окружности изнутри. Их центры были отмечены, а сами окружности стёрты. Оказалось, что невозможно установить, какая из отмеченных точек – центр объемлющей окружности. Докажите, что отмеченные точки образуют прямоугольник.
На отрезке <i>AB</i> построена дуга α (см. рис.). Окружность ω касается отрезка <i>AB</i> в точке <i>T</i> и пересекает α в точках <i>C</i> и <i>D</i>. Лучи <i>AC</i> и <i>TD</i> пересекаются в точке <i>E</i>, лучи <i>BD</i> и <i>TC</i> – в точке <i>F</i>. Докажите, что прямые <i>EF</i> и <i>AB</i> параллельны.<div align="center"><img src="/storage/problem-media/64390/problem_64390_img_2.png"></div>
Высота <i>AA'</i>, медиана <i>BB'</i> и биссектриса <i>CC'</i> треугольника <i>ABC</i> пересекаются в точке <i>K</i>. Известно, что <i>A'K = B'K</i>. Докажите, что и отрезок <i>C'K</i> имеет ту же длину.
Диагонали выпуклого четырёхугольника <i>ABCD</i> пересекаются в точке <i>L</i>. В треугольнике <i>ABL</i> отметили точку пересечения высот <i>H</i>, а в треугольниках <i>BCL, CDL</i> и <i>DAL</i> – центры <i>O</i><sub>1</sub>, <i>O</i><sub>2</sub> и <i>O</i><sub>3</sub> описанных окружностей. Затем весь рисунок, кроме точек <i>H, O</i><sub>1</sub>, <i>O</i><sub>2</sub>, <i>O</i><sub>3</sub>, стерли. Восстановите его.