3-я международная Иранская олимпиада по геометрии, 2016 год, вторая лига, 9-10 классы
Комментарий/решение:
ω1:AD=2R1=2⋅TO1
ω2:BC=2R2=2⋅KO2
◻ABCD:O1O2=AB+CD2
XY<TK=TO1+O1O2+O2K=R1+O1O2+R2= =AD2+AB+DC2+BC2=AB+BC+CD+AD2=S◻ABCD2⇒
⇒XY<S◻ABCD2
(!)P(ABCD)2≥XY⇔(!)P(ABCD)2=max(XY).
Утверждение 1: max(XY)⇔XY−средняялиниявтрапецииABCD⇔когдакасательныесточекX,Yнепересекаются.
Доказательство: Пусть касательные с точек X,Y пересекаются в точке M, ∠MXY=∠MYX=α,иMX=MY=k. Тогда ∠XMY=180−2α⇒XMsinα=ksina=XYsin180−2a=XYsin2a⇒k⋅sin2asina=2k⋅cosa=XY⇒ чтобы найти max(XY) нужно найти max(2k⋅cosa), так как k∈C(константа), нужно найти max(2⋅cosa)=2,(когдаα=0)⇒ касательные с точек X,Y не пересекаются.
Дальше легко доказать то что XY− средняя линия в трапеции ABCD,AX∩CD=Z,BY∩CD=T, по свойству о средних линиях в трапеции: AB+ZT2=XY⇒(!)AB+ZT=P(ABCD). P(ABCD)=AB+BC+CD+DA=AB+2FY+CD+2XE=AB+CT+CD+ZD=AB+ZT.◻
Возможно, что при неправильном наборе формул, они будут
доредактированы модератором. При этом содержание не будет меняться.