В остроугольном треугольнике АВС высоты АК, ВL, CM пересекаются в точке Н, точки Е и F-...

0 голосов
94 просмотров

В остроугольном треугольнике АВС высоты АК, ВL, CM пересекаются в точке Н, точки Е и F- середины отрезков АН и ВН соответственно, прямые МЕ и АС пересекаются в точке Р, прямые МF и ВС пересекаются в точке Q. Докажите, что РQ параллельно АВ.


Геометрия (15 баллов) | 94 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Я для этой задачи сделаю исключение. Дело в том, что недавно возникла дискуссия о пользе теоремы Чевы. А это - очень хороший пример, когда задача просто устная благодаря этой теореме.
Нужна вспомогательная задача. Пусть есть произвольный треугольник ABC, и на стороне AB выбрана точка A1 так, что отношение BA1/A1C - фиксированное число k. Пусть на AA1 выбрана точка O, так что AO/OA1 - тоже заданное число m.
Легко видеть, что если построить две другие чевианы, проходящие через точку О, то отношения CB1/B1A = x и CA1/A1B = y будут однозначно определяться числами к и m, не зависимо от конкретного вида треугольника ABC. В самом деле
x + y = m (теорема Ван Обеля)
ky/x = 1 (теорема Чевы)
то есть y = m/(k + 1); x = km/(k + 1);
Теперь - к этой задаче.
Есть два треугольника - ACM и BCM. Для которых CH/HM = k одинаковое :) ну просто потому, что это общая сторона.
И кроме того AE/EH = BF/FH = m = 1;
Из вспомогательной задачи следует CP/PA = CQ/QB,
что означает PQ II AB; это все решение.
Заметьте, что нигде не использовано, что CM - высота, и что H - ортоцентр. То есть условие будет работать вообще для любых чевиан, а не только для высот.

(69.9k баллов)
0

Здесь есть подводный камень, который не так-то просто обойти :) А какой? (я его не упомянул).

0

На самом деле из вспомогательной задачи следует вот что - если передвигать точку A (или точку В) вдоль AB так, чтобы AE/EH было бы постоянным, то CP/PA тоже будет оставаться постоянным. То есть точка P будет смещаться вдоль прямой, параллельной AB. В частности, она может так перейти в точку Q, поскольку AE/EH = BF/FH