ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 108148
Темы:    [ Гомотетия помогает решить задачу ]
[ Углы, опирающиеся на равные дуги и равные хорды ]
[ Вписанные четырехугольники (прочее) ]
[ Касающиеся окружности ]
[ Угол между касательной и хордой ]
[ Углы, опирающиеся на равные дуги и равные хорды ]
[ Признаки и свойства параллелограмма ]
Сложность: 6-
Классы: 9,10,11
В корзину
Прислать комментарий

Условие

Даны две окружности, касающиеся внутренним образом в точке N . Хорды BA и BC внешней окружности касаются внутренней в точках K и M соответственно. Пусть Q и P – середины дуг AB и BC , не содержащих точку N . Окружности, описанные около треугольников BQK и BPM , пересекаются в точке B1 . Докажите, что BPB1Q – параллелограмм.

Решение


Пусть точки Q и B1 лежат по разные стороны от прямой BK , а точки P и B1 – по разные стороны от прямой BM (остальные случаи рассматриваются аналогично).
Поскольку при гомотетии с центром в точке N , переводящей внутреннюю окружность во внешнюю, касательная BC к внутренней окружности переходит в параллельную BC касательную B'C' к внешней окружности, то точка касания B'C' с внешней окружностью есть середина дуги BC внешней окружности, не содержащей точку N , т.е. точка P . Значит, точки N , M и P лежат на одной прямой. Аналогично докажем, что точки N , K и Q также лежат на одной прямой. Четырёхугольники BPNQ , BQKB1 и BPMB1 – вписанные, поэтому
BQN + BPN = 180o, BQK + BB1K = 180o, BPM + BB1M = 180o.

Тогда
BB1K+ BB1M = (180o- BQK) +(180o- BPM)=


=360o - ( BQK+ BPM) =360o - ( BQN+ BPN)= 360o-180o=180o,

т.е. точка B1 лежит на отрезке KM . Поскольку BK и BM – касательные, проведённые из точки B к внутренней окружности, то треугольник BKM – равнобедренный, поэтому BKM= BMK . Тогда из теоремы о вписанных углах, опирающихся на одну и ту же дугу, и из теоремы об угле между касательной и хордой следует, что
BQB1 = BKB1= KNM = BMK = BMB1= BPB1,


PB1Q = PB1B+ QB1B = PMB + QKB = CMN + AKN =


= MKN + KMN = 180o- MNK = 180o- PNQ = PBQ.

Значит, противоположные углы четырёхугольника BPB1Q попарно равны. Следовательно, BPB1Q – параллелограмм.

Источники и прецеденты использования

web-сайт
Название Система задач по геометрии Р.К.Гордина
URL http://zadachi.mccme.ru
задача
Номер 6498
олимпиада
Название Всероссийская олимпиада по математике
год
Год 2000
Этап
Вариант 5
Класс
Класс 10
задача
Номер 00.5.10.7

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .