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

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 111041
Темы:    [ Шестиугольники ]
[ Неравенства с медианами ]
[ Неравенства для углов треугольника ]
[ Правильный (равносторонний) треугольник ]
Сложность: 6-
Классы: 8,9,10,11
В корзину
Прислать комментарий

Условие

Автор: Фольклор

Каждая пара противоположных сторон данного выпуклого шестиугольника обладает следующим свойством: расстояние между серединами равно /2 умноженное на сумму их длин. Докажите, что все углы в шестиугольнике равны.

Решение

Доказательство.
Лемма.
Рассмотрим треугольник Δ PQR с углом QPRπ/3 , L - середина QR . Тогда PLQR/2 причем равенство достигается только для правильного треугольника.
Доказательство леммы. Рассмотрим равносторонний треугольник QRS такой, что точки P и S лежат по одну сторону от прямой QR . Ясно, что тогда P лежит внутри описанной около треугольника QRS окружности, а, значит, и внутри круга с центром L и радиусом QR/2 . Лемма доказана.
Вернемся к решению задачи. Без ограничения общности можно считать что главные диагонали AD и BE шестиуглольника ABCDEF образуют угол π/3 . P - их точка пересечения. Воспользуемся нашей леммой. Имеем

MN=/2(AB+DE) PM+PN MN.

( M , N - середины сторон AB и DE соответственно. Из леммы следует, что треугольники ABP и DEP равносторонние.
Диагональ CF образует угол π/3 с диогональю AD либо с BE . В силу симметрии, без ограничения общности можно считать, что AQFπ/3 , где Q - точка пересечения диагоналей AD и CF . Точно также, как и раньше, воспользуемся леммой и получим, что треугольники AQF и CQD являются равносторонними. Следовательно, BRC=π/3 , где R - точка пересечения BE и CF . Аналогично устанавливается равносторонность треугольников BCR и EFR . Задача решена.

Источники и прецеденты использования

олимпиада
Название Международная Математическая Олимпиада
год
Год 2003
задача
Номер 3

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

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