Loading [MathJax]/jax/output/SVG/jax.js

Республиканская олимпиада по математике, 2015 год, 10 класс


Окружность ω, описанная около треугольника ABC, пересекает стороны AD и DC, параллелограмма ABCD, во второй раз в точках A1 и C1 соответственно. Обозначим через E точку пересечения прямых AC и A1C1. Пусть BF — диаметр ω, а точка O1 симметрична центру ω относительно AC. Докажите, что прямые FO1 и DE перпендикулярны. ( М. Кунгожин )
посмотреть в олимпиаде

Комментарий/решение:

пред. Правка 3   3
8 года 5 месяца назад #

Примерный рисунок h_Рисунок@http://s008.radikal.ru/i303/1611/c3/bc08ec988841.jpg_h

Для начала, определим все точки , положим что Q это OO1AC , M это OO1DE , и W это EC1BF. По условию O1 это точка симметричная O (центру окружности) относительно прямой AC , тогда OO1AC то есть AQ=QC,  OQ=O1O. Заметим что BFEC1 , так как A1OF=1802BAD и OA1C1=2BAD90. Так же AA1E=C1CE так как CAA1=CC1A1 как вписанные , значит получим соотношение CDA1D=sinAEDsinDEC1 .

Заметим что CDA1D=OFOO1(1) так как A1D=2ABcosBAD,  CD=AB и OF=R,  OO1=2RcosBAD .

Либо соотношение (1) можно записать как sinAEDsinDEC1=sinOO1FsinOFO1 , но так как AED+DEC1=OO1F+OFO1 , получим что AED=OO1F.

Значит точки Q,O1,E,M лежат на одной окружности , откуда O1QC=90=EMO1 , то есть FO1DE.

пред. Правка 3   1
4 года 11 месяца назад #

Решение: В силу симметрии точка O1 является центром окружности, описанной около треугольника ACD. Обозначим через X,Y точку пересечения прямых ED,XD1 с описанной окружностью соответственно. Заметим, что XCY=90o ,так как этот угол опирается на диаметр. Вписанные углы, опирающиеся на дугу XD равны, то есть равны углы XCD и XYD . Из условия симметрии заметим, что OFO1D, отсюда OFO1=O1DY.Следовательно, O1FDY. Используя параллельность прямых, получим XCD=XYD=XO1F. Отсюда имеем

XHO1=180o(XO1H+HXO1)=180o(XCH+DCY)=180oXCY=90o где H=XDO1F.

пред. Правка 5   9
4 года 4 месяца назад #

Так как FAB=90 и ABCD, следует, что AFCD(1)аналогично получаем, что CFAD(1)

Далее из того,что CC1AB и ABCC1 вписаный следует, что AC1=BC=AD(2)аналогично получаем,что CA1=AB=CD(2)

Из (1) и (2)F центр описанной окружности DA1C1.

Из условия легко понять, что O1-центр описанной окружности ACD

Заметим, что ACC1A1 вписаный, откуда EA×EC=EA1×EC1

из этого следует, что точка E лежит на радикальной оси окружностей описанных около ACD и DA1C1.

Легко понять точка D лежит на радикальной оси окружностей описанных около ACD и DA1C1.

Значит прямая DE радикальная ось окружностей описанных около ACD и DA1C1, откуда линия содержащая центры этих двух окружностей перпендикулярна DE, следовательно FO1DE, что требовалось доказать.