Треугольник.
Метки: Хиппи, Олимпиадная Задача, геометрия
![]() |
|
Червяков Сергей
12-03-2013 19:19 (ссылка)
Евгений Фёдоров
14-03-2013 00:44 (ссылка)
Re: Треугольник.
Точки C и L лежат на окружности Аполлония относительно AB.
Точка В на серединном перпендикуляре к AC => AB = CB.
Точка В на серединном перпендикуляре к AC => AB = CB.
Комментарии запрещены
Есть довольно "унылое" алгебраическое решение, основанное на рассмотрении двух функций.
Полностью записывать решение долго, остановлюсь на основных моментах.
1) условие AK*BC = AB*CK можно переписать как CK²/AK² = BC²/AB²,
а условие AL*BC = AC*BL — как BL²/AL² = BC²/AC²
2) направим ось x вдоль стороны BC так, что B — начало координат, а C имеет координаты (a;0), где a = BC. Пусть B(p;q), а точки K и L имеют координаты (x;0).
Рассмотрим две функции:
f(x) = CK²/AK² = (x−a)²/[(x−p)²+q²];
g(x) = BL²/AL² = x²/[(x−p)²+q²].
Заметим, что f(x) и g(x) — непрерывные и гладкие на всей числовой оси функции; f(a) = g(0) = 0; f(x) и g(x) стремятся к 1 при x→±∞.
Тогда условие задачи можно сформулировать так:
f(x) принимает значение f(0) ровно один раз (1),
g(x) принимает значение g(a) как минимум дважды (2).
Из рассмотрения условия (1) получаются два варианта:
а) f(0) = 1, т. е. AB = BC (треугольник равнобедренный, интересующий нас случай)
б) f(0)>1, f'(0) = 0 ⇒ p²+q² = ap (геометрически: AB = BC·cos(∠B)).
Но оказывается, что в случае (б) функция g(x) имеет максимум (локальный и глобальный) в точке x=a и, следовательно, условие (2) не выполнено.
Так что остаётся только вариант а) ⇒ ΔABC — равнобедренный. Что и требовалось.