Республиканская олимпиада по математике, 2015 год, 10 класс
Комментарий/решение:
Примерный рисунок h_Рисунок@http://s008.radikal.ru/i303/1611/c3/bc08ec988841.jpg_h
Для начала, определим все точки , положим что Q это OO1∩AC , M это OO1∩DE , и W это EC1∩BF. По условию O1 это точка симметричная O (центру окружности) относительно прямой AC , тогда OO1⊥AC то есть AQ=QC, OQ=O1O. Заметим что BF⊥EC1 , так как ∠A1OF=180∘−2∠BAD и ∠OA1C1=2∠BAD−90∘. Так же ∠AA1E=∠C1CE так как ∠CAA1=∠CC1A1 как вписанные , значит получим соотношение CDA1D=sin∠AEDsin∠DEC1 .
Заметим что CDA1D=OFOO1(1) так как A1D=2AB⋅cos∠BAD, CD=AB и OF=R, OO1=2R⋅cos∠BAD .
Либо соотношение (1) можно записать как sin∠AEDsin∠DEC1=sin∠OO1Fsin∠OFO1 , 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 FO1⊥DE.
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 OF∥O1D, отсюда ∠OFO1=∠O1DY.Следовательно, O1F∥DY. Используя параллельность прямых, получим ∠XCD=∠XYD=∠XO1F. Отсюда имеем
∠XHO1=180o−(∠XO1H+∠HXO1)=180o−(∠XCH+∠DCY)=180o−∠XCY=90o где H=XD∩O1F.
Так как ∠FAB=90∘ и AB∥CD, следует, что AF⊥CD(1)аналогично получаем, что CF⊥AD(1)
Далее из того,что CC1∥AB 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 FO1⊥DE, что требовалось доказать.
Возможно, что при неправильном наборе формул, они будут
доредактированы модератором. При этом содержание не будет меняться.