Задача № 16713310, 11 классы3 / 5

Симметрия октаэдра: точки Торричелли

Дан центрально-симметричный октаэдр ABCA′B′C′ABCA'B'C' (пары AA и A′A', BB и B′B', CC и C′C' противоположны), такой, что суммы плоских углов при каждой из вершин октаэдра равны 240∘240^{\circ}. В треугольниках ABCABC и A′BCA'BC отмечены точки Торричелли T1T_1 и T2T_2. Докажите, что расстояния от T1T_1 и T2T_2 до BCBC равны.

Разобрать решение

Пусть DD – вершина параллелограмма AB′CDAB'CD. Тогда грани тетраэдра ABCDABCD равны граням октаэдра и суммы четырех углов, под которыми видны два противоположных ребра тетраэдра (например, ∠CAD+∠CBD+∠ACB+∠ADB\angle CAD+\angle CBD+\angle ACB+\angle ADB) равны 240∘240^{\circ}. Пусть A1A_1, B1B_1, C1C_1, D1D_1 – точки касания вписанной в тетраэдр сферы с гранями BCDBCD, CDACDA, DABDAB, ABCABC соответственно. Тогда треугольники A1BCA_1BC и D1BCD_1BC равны, как и пять аналогичных пар треугольников. Следовательно, ∠BD1C+∠BA1C=∠BAC+∠ABD1+∠ACD1+∠BDC+∠DCA1+∠DBA1=\angle BD_1C+\angle BA_1C=\angle BAC+\angle ABD_1+\angle ACD_1+\angle BDC+\angle DCA_1+\angle DBA_1= =∠BAC+∠BDC+∠ABC1+∠ACB1+∠DCB1+∠DBC1=240∘=\angle BAC+\angle BDC+\angle ABC_1+\angle ACB_1+\angle DCB_1+\angle DBC_1=240^{\circ} и ∠BD1C=∠BA1C=120∘\angle BD_1C=\angle BA_1C=120^{\circ}. Аналогично ∠AD1B=∠AD1C=∠BA1C=∠BA1D=120∘\angle AD_1B=\angle AD_1C=\angle BA_1C=\angle BA_1D=120^{\circ}, т.е. точки A1A_1, D1D_1 совпадают с точками Торричелли, откуда, очевидно, следует утверждение задачи.

Обсуждение

0

Комментариев пока нет.

Чтобы оставить комментарий, войдите в аккаунт.

Версии задачи

Выберите доступную версию задачи. Текущая версия отмечена в списке.

Сообщить об ошибке

Опишите неточность в условии, ответе или решении задачи № 167133.

Старый дизайн