Назад

Олимпиадная задача по планиметрии для 8–9 класса: биссектрисы в треугольнике

Задача

В треугольнике ABC провели биссектрису CK, а в треугольнике BCK – биссектрису KL. Прямые AC и KL пересекаются в точке M. Известно, что

∠A > ∠C.  Докажите, что  AK + KC > AM.

Решение

  Обозначим  ∠A = α,  ∠C = γ.   Первый способ. На продолжении биссектрисы CK за точку K отложим отрезок  KA1 = KA.  Тогда  AK + KC = A1K + KC = CA1.  Треугольники AKM и A1KM равны по двум сторонам и углу между ними  (∠AKM = ∠BKL = ∠CKL = ∠A1KM),  поэтому  AM = A1M.  Осталось доказать, что  CA1 > A1M.

  ∠ACK = γ/2.  По теореме о внешнем угле треугольника  ∠AKA1 = α + γ/2,  ∠AMK = ∠CAK – ∠AKM = α – ½ (α + γ/2) = α/2 – γ/4.  Значит,

∠CMA1 = ∠AMA1 = 2∠AMK = 2(α/2 – γ/4) = α – γ/2 > γ/2 =  ∠MCA1,  поскольку  α > γ.  В треугольнике CMA1 против большего угла CMA1лежит большая сторона CA1.   Второй способ.  ∠BKL = ∠AKM = α/2 + γ/4,  ∠AML = α/2 – γ/4.

  Следовательно,  AM > AK  и на отрезке AM можно отложить такую точку P, что  KP = PM.  Тогда  ∠KPC = 2∠PMK = 2∠AML = α – γ/2,

∠PKA = ∠AKM – ∠PKM = (α/2 + γ/4) – (α/2 – γ/4) = γ/2 = ∠KCP.

  Из условия следует, что  α – γ/2 > γ/2,  значит, в треугольнике APK сторона AK больше стороны AP, а в треугольнике KPC сторона KC больше стороны KP. Таким образом,  AK + KC > AP + KP = AM.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет
Новый дизайн