Квант

41

Геометрические задачи наших читателей

  1. Пусть a,b,ca, b, c — длины, соответствующего сторона BCBC CACA и ABAB произвольного треугольника ABCABC. Пусть O1O_1 — точка пересечения его bicсетрисс, O2O_2 — точка пересечения медиан. Обозначим через K,LK, L и MM точки пересечения прямой O1O2O_1O_2 с прямыми BC,CABC, CA и ABAB. Пусть, наконец, λ,μ\lambda, \mu и vv — числа, для которых BK→=λ⋅KC→,CL→=μ⋅LA→,AM→=v⋅MB→\overrightarrow{BK} = \lambda \cdot \overrightarrow{KC}, \overrightarrow{CL} = \mu \cdot \overrightarrow{LA}, \overrightarrow{AM} = v \cdot \overrightarrow{MB}. Доказйте, что λ=a−ca−b,μ=a−bc−b,v=c−bc−a\lambda = \frac{a-c}{a-b}, \mu = \frac{a-b}{c-b}, v = \frac{c-b}{c-a}.

  2. Пусть в треугольнике ABCABC длины a,b,ca, b, c сторон BC,CA,ABBC, CA, AB удовлетворяют соответствию a>ba > b. Пусть ha=∣AA0∣,hb=∣BB0∣,hc=∣CC0∣h_a = |AA_0|, h_b = |BB_0|, h_c = |CC_0| — длины высот AA0_0, BB0_0, CC0_0 треугольника, а Ha,Hb,HcH_a, H_b, H_c — проекции их оснований A0,B0,C0_0, B_0, C_0 на bicсетриссы углов A, B и C соответственно. Доказите, что для плоскей треугольников с вершинами в этих точках справедливны следующие равенства:
    a) a3⋅SAHaA0+b3⋅SBHbB0=c3⋅SCHcC0a^3 \cdot S_{AH_aA_0} + b^3 \cdot S_{BH_bB_0} = c^3 \cdot S_{CH_cC_0};

  3. Известно, что в четырехугольник ABCDABCD можно вписать окружность. Пусть EE — точка пересечения его диагоналей ACAC и BDBD. Доказите, что
    ∣AE∣∣EC∣=ctgA^/2ctgC^/2.\frac{|AE|}{|EC|} = \frac{\text{ctg} \hat{A}/2}{\text{ctg} \hat{C}/2}.
    У. Алла

  4. a) Пусть ABCABC — треугольник, MM — точка внутри него, являющаяся общей вершиной трех конгрузных равносторонних треугольников, две другие вершины каждой из которых лежат на смежных сторонах треугольника ABCABC (см. рис.). Доказите, что длина стороны этих равносторонних треугольников равна
    2abca2+b2+c2+4S3.\frac{2abc}{a^2 + b^2 + c^2 + 4S\sqrt{3}}.
    где SS — площадь треугольника ABC,a,b,cABC, a, b, c — длины его сторон.

  5. Обозначим через M1,M2M_1, M_2 и M3M_3 проекции точки MM на стороны данного треугольника (см. рис.). Доказите, что треугольник M1M2M3M_1M_2M_3 — равносторонний.
    A. Ягубынц

  6. Через центр OO окружности, вписанной в треугольник ABCABC, проведен отрезок MNMN с концами на сторонах треугольника, M∈[AB]M \in [AB],

  7. Обозначим через M1,M2M_1, M_2 и M3M_3 проекции точки MM на стороны данного треугольника (см. рис.). Доказите, что треугольник M1M2M3M_1M_2M_3 — равносторонний. Обозначим через OO точку пересечения этих bicсетрисс. Доказите, что середины отрезков AO,BO,CO,A1O,B1O,C1O,A1B1,B1C1AO, BO, CO, A_1O, B_1O, C_1O, A_1B_1, B_1C_1 и A1C1A_1C_1 лежат на одной окружности.

И. Кушинр

Двойственное

На первой странице обложки показаны один и�п правильных паркетов («Квант», 1979, № 2, с. 9) и «двойственное» к нему покрытые плоскости конгрузными многоугольниками. Тонкой игрой красок и линей наш художник В. Лухин суммел осуществить постепенный переход от паркета, составленного из квадратов и правильных треугольников (синей и зеленьй цветовверху), к покрытию плоскости одинаковыми пятугольниками (желтый и красный — внизу).

Этот переход известен в топологии как двойственное Пуанкаре. Она позволяет перейти от любого покрытия плоскости выпukлими многоугольниками к другому покрытию. Геометрические этот переход описывается так: в одной из внутренних точек каждой многоугольника (ерани) ставится точка (новая вершина); две новые вершины соединяются (новым) ребром тогда и только тогда, когда их грани имеют общие (старое) ребро. При этом каждой стороны вершине будет соответствовать многоугольник — новая грань.

В нашем случае новые вершины выбирались в центре стары граней, что обеспечило конгрузность всех новых граней (почему?).

Посмотрите, какие покрытия плоскости получаются, если применить эту конструкцию к другим правильным паркетам, и подумайте, что будет, если применить дважды подряд.

O. М.