Олимпиадные задачи из источника «XI Олимпиада по геометрии имени И.Ф. Шарыгина (2015 г.)»
XI Олимпиада по геометрии имени И.Ф. Шарыгина (2015 г.)
НазадВ тетраэдр <i>ABCD</i> вписана сфера с центром <i>O</i>, касающаяся его граней <i>BCD, ACD, ABD</i> и <i>ABC</i> в точках <i>A</i><sub>1</sub>, <i>B</i><sub>1</sub>, <i>C</i><sub>1</sub> и <i>D</i><sub>1</sub> соответственно.
а) Пусть <i>P<sub>a</sub></i> – такая точка, что точки, симметричные ей относительно прямых <i>OB, OC</i> и <i>OD</i>, лежат в плоскости <i>BCD</i>. Точки <i>P<sub>b</sub>, P<sub>c</sub></i> и <i>P<sub>d</sub></i> определяются аналогично. Докажите, что прямые <i>A</i><sub>1</sub>&...
Дан тетраэдр <i>ABCD</i>. В грани <i>ABC</i> и <i>ABD</i> вписаны окружности с центрами <i>O</i><sub>1</sub>, <i>O</i><sub>2</sub>, касающиеся ребра <i>AB</i> в точках <i>T</i><sub>1</sub>, <i>T</i><sub>2</sub>. Плоскость π<sub><i>AB</i></sub> проходит через середину отрезка <i>T</i><sub>1</sub><i>T</i><sub>2</sub> и перпендикулярна <i>O</i><sub>1</sub><i>O</i><sub>2</sub>. Аналогично определяются плоскости π<sub><i>AC</i></sub>, π<sub><i>BC</i></sub>, π<sub><i>AD</i&g...
Грани икосаэдра окрасили в пять цветов (среди которых есть красный и синий) так, что две грани, окрашенные в один цвет, не имеют общих точек, даже вершин. Докажите, что для любой точки внутри икосаэдра сумма расстояний от нее до красных граней равна сумме расстояний до синих граней.
Четырёхугольник <i>ABCD</i> вписан в окружность ω с центром <i>O, M</i><sub>1</sub> и <i>M</i><sub>2</sub> – середины сторон <i>AB</i> и <i>CD</i> соответственно; Ω – описанная окружность треугольника <i>OM</i><sub>1</sub><i>M</i><sub>2</sub>, <i>X</i><sub>1</sub> и <i>X</i><sub>2</sub> – точки пересечения ω с Ω, а <i>Y</i><sub>1</sub> и <i>Y</i><sub>2</sub> – вторые точки пересечения описанных окружностей ω<sub>1</sub> и ω<sub>2</sub> треугольников <i>CDM</i><sub>1</sub> и <i>ABM</i><sub>2</sub&g...
Даны окружность и лежащий внутри неё эллипс с фокусом <i>C</i>.
Найдите геометрическое место центров описанных окружностей треугольников <i>ABC</i>, где <i>AB</i> – хорда окружности, касающаяся эллипса.
Пусть <i>AL</i> и <i>AK</i> – внутренняя и внешняя биссектрисы треугольника <i>ABC, P</i> – точка пересечения касательных к описанной окружности в точках <i>B</i> и <i>C</i>. Перпендикуляр, восставленный из точки <i>L</i> к <i>BC</i>, пересекает прямую <i>AP</i> в точке <i>Q</i>. Докажите, что <i>Q</i> лежит на средней линии треугольника <i>LKP</i>.
В окружность вписан шестиугольник <i>ABCDEF. K, L, M, N</i> – точки пересечения пар прямых <i>AB</i> и <i>CD, AC</i> и <i>BD, AF</i> и <i>DE, AE</i> и <i>DF</i>.
Докажите, что если три из этих точек лежат на одной прямой, то и четвёртая точка лежит на этой прямой.
Дан треугольник <i>ABC, O</i> – центр его описанной окружности. Проекции точек <i>D</i> и <i>X</i> на стороны треугольника лежат на прямых <i>l</i> и <i>L</i>, причём <i>l || XO</i>. Докажите, что прямая <i>L</i> образует равные углы с прямыми <i>AB</i> и <i>CD</i>.
Выпуклый четырёхугольник разрезан диагоналями на четыре треугольника. Восстановите четырёхугольник по центрам описанных окружностей двух соседних треугольников и центрам вписанных окружностей двух противоположных друг другу треугольников.
Длины сторон треугольника <i>ABC</i> не превышают 1.
Докажите, что <i>p</i>(1 – 2<i>Rr</i>) ≥ 1, где <i>p</i> – полупериметр, <i>R</i> и <i>r</i> – радиусы описанной и вписанной окружностей треугольника <i>ABC</i>.
Дан неравнобедренный остроугольный треугольник <i>ABC</i>. Точки <i>A</i><sub>1</sub>, <i>A</i><sub>2</sub> симметричны основаниям внутренней и внешней биссектрис угла <i>A</i> относительно середины стороны <i>BC</i>. На отрезке <i>A</i><sub>1</sub><i>A</i><sub>2</sub> как на диаметре построена окружность α. Аналогично определяются окружности β и γ. Докажите, что эти три окружности пересекаются в двух точках.
В треугольнике <i>ABC</i> проведены высоты <i>AH</i><sub>1</sub>, <i>BH</i><sub>2</sub> и <i>CH</i><sub>3</sub>. Точка <i>M</i> – середина отрезка <i>H</i><sub>2</sub><i>H</i><sub>3</sub>. Прямая <i>AM</i> пересекает отрезок <i>H</i><sub>2</sub><i>H</i><sub>1</sub> в точке <i>K</i>.
Докажите, что точка <i>K</i> принадлежит средней линии треугольника <i>ABC</i>, параллельной <i>AC</i>.
Сколько (максимум) кругов можно расположить на плоскости так, чтобы каждые два из них пересекались, а никакие три – нет?
Пусть <i>H</i> – ортоцентр остроугольного треугольника <i>ABC</i>. Серединный перпендикуляр к отрезку <i>BH</i> пересекает стороны <i>BA, BC</i> в точках <i>A</i><sub>0</sub>, <i>C</i><sub>0</sub> соответственно. Докажите, что периметр треугольника <i>A</i><sub>0</sub><i>OC</i><sub>0</sub> (<i>O</i> – центр описанной окружности треугольника <i>ABC</i>) равен <i>AC</i>.
Диагонали выпуклого четырехугольника делят его на четыре подобных треугольника. Докажите, что в него можно вписать окружность.
Дан остроугольный треугольник <i>ABC</i>. Постройте на сторонах <i>BC, CA, AB</i> точки <i>A', B', C'</i> так, чтобы выполнялись следующие условия:
- <i>A'B' || AB</i>;
- <i>C'C</i> – биссектриса угла <i>A'C'B'</i>;
- <i>A'C' + B'C' = AB</i>.
В равнобедренной трапеции <i>ABCD</i> с основаниями <i>BC</i> и <i>AD</i> диагонали <i>AC</i> и <i>BD</i> перпендикулярны. Из точки <i>D</i> опущен перпендикуляр <i>DE</i> на сторону <i>AB</i>, а из точки <i>C</i> – перпендикуляр <i>CF</i> на прямую <i>DE</i>. Докажите, что ∠<i>DBF</i> = ½ ∠<i>FCD</i>.
Высоты <i>AA</i><sub>1</sub>, <i>CC</i><sub>1</sub> треугольника <i>ABC</i> пересекаются в точке <i>H. H<sub>A</sub></i> – точка симметричная <i>H</i> относительно <i>A. H<sub>A</sub>C</i><sub>1</sub> пересекает прямую <i>BC</i> в точке <i>C'</i>; аналогично определяется точка <i>A'</i>. Докажите, что <i>A'C' || AC</i>.
В остроугольном треугольнике <i>ABC AA', BB'</i> и <i>CC'</i> – высоты. Точки <i>C<sub>a</sub>, C<sub>b</sub></i> симметричны <i>C'</i> относительно <i>AA'</i> и <i>BB'</i>. Аналогично определены точки <i>A<sub>b</sub>, A<sub>c</sub>, B<sub>c</sub>, B<sub>a</sub></i>. Докажите, что прямые <i>A<sub>b</sub>B<sub>a</sub>, B<sub>c</sub>C<sub>b</sub></i> и <i>C<sub>a</sub>A<sub>c</sub></i> параллельны.
Дан треугольник <i>ABC</i>. Две окружности, проходящие через вершину <i>A</i>, касаются стороны <i>BC</i> в точках <i>B</i> и <i>C</i> соответственно. Пусть <i>D</i> – вторая точка пересечения этих окружностей (<i>A</i> лежит ближе к <i>BC</i>, чем <i>D</i>). Известно, что <i>BC</i> = 2<i>BD</i>. Докажите, что ∠<i>DAB</i> = 2∠<i>ADB</i>.
В параллелограмме <i>ABCD</i> провели трисектрисы углов <i>A</i> и <i>B</i>. Трисектрисы, ближние к стороне <i>AB</i>, пересекаются в точке <i>O</i>. Обозначим пересечение трисектрисы <i>AO</i> со второй трисектрисой угла <i>B</i> через <i>A</i><sub>1</sub>, а пересечение трисектрисы <i>BO</i> со второй трисектрисой угла <i>A</i> через <i>B</i><sub>1</sub>. Пусть <i>M</i> – середина отрезка <i>A</i><sub>1</sub><i>B</i><sub>1</sub>, а прямая <i>MO</i> пересекает сторону <i>AB</i> в точке <i>N</i>. Докажите, что треугольник <i>A</i>...
На стороне <i>AD</i> квадрата <i>ABCD</i> во внутреннюю сторону построен тупоугольный равнобедренный треугольник <i>AED</i>. Вокруг него описана окружность и проведён её диаметр <i>AF</i>, на стороне <i>CD</i> выбрана точка <i>G</i> так, что <i>CG = DF</i>. Докажите, что угол <i>BGE</i> меньше половины угла <i>AED</i>.
В треугольнике <i>ABC O</i> – центр описанной окружности, <i>H</i> – ортоцентр. Через середину <i>OH</i> параллельно <i>BC</i> проведена прямая, пересекающая стороны <i>AB</i> и <i>AC</i> в точках <i>D</i> и <i>E</i>. Оказалось, что <i>O</i> – центр вписанной окружности треугольника <i>ADE</i>. Найдите углы треугольника <i>ABC</i>.
Таня вырезала из бумаги выпуклый многоугольник и несколько раз его согнула так, что получился двухслойный четырёхугольник.
Мог ли вырезанный многоугольник быть семиугольником?
Можно ли разрезать какой-нибудь прямоугольник на правильный шестиугольник со стороной 1 и несколько равных прямоугольных треугольников с катетами 1 и <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/65383/problem_65383_img_2.png">?