Олимпиадные задачи по теме «Геометрия» - сложность 3 с решениями
Внутри каждой грани единичного куба выбрали по точке. Затем каждые две точки, лежащие на соседних гранях, соединили отрезком.
Докажите, что сумма длин этих отрезков не меньше, чем <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/116727/problem_116727_img_2.gif"> .
<div align="center"><img src="/storage/problem-media/111915/problem_111915_img_2.gif"></div>Угол <i>B</i> при вершине равнобедренного треугольника <i>ABC</i> равен 120°. Из вершины <i>B</i> выпустили внутрь треугольника два луча под углом 60° друг к другу, которые, отразившись от основания <i>AC</i> в точках <i>P</i> и <i>Q</i>, попали на боковые стороны в точки <i>M</i> и <i>N</i> (см. рис.). Докажите, что площадь треугольника <i>PBQ</i> равна сумме площадей треугольников <i>AMP</i> и <i>CNQ</i>.
Точки <i>P</i><sub>1</sub>, <i>P</i><sub>2</sub>, ..., <i>P</i><sub><i>n</i>–1</sub> делят сторону <i>BC</i> равностороннего треугольника <i>ABC</i> на <i>n</i> равных частей: <i>BP</i><sub>1</sub> = <i>P</i><sub>1</sub><i>P</i><sub>2</sub> = ... = <i>P</i><sub><i>n</i>–l</sub><i>C</i>. Точка <i>M</i> выбрана на стороне <i>AC</i> так, что <i>AM = BP</i><sub>1</sub>. <div align="center"><img src="/storage/problem-media/108681/problem_108681_img_2.gif"></div>Докажите,...
Из точки <i>O</i>, лежащей внутри выпуклого <i>n</i>-угольника <i>A</i><sub>1</sub><i>A</i><sub>2</sub>...<i>A<sub>n</sub></i>, проведены отрезки ко всем вершинам: <i>OA</i><sub>1</sub>, <i>OA</i><sub>2</sub>, ..., <i> OA<sub>n</sub> </i>. Оказалось, что все углы между этими отрезками и прилегающими к ним сторонами <i>n</i>-угольника – острые, причём ∠<i>OA</i><sub>1</sub><i>A<sub>n</sub></i> ≤ ∠<i>OA</i><sub>1</sub><i>A</i><sub>2</sub>, ∠<i>OA</i><sub>2</sub><i>A</i><sub>1&...
Плоская выпуклая фигура ограничена отрезками<i> AB </i>и<i> AD </i>и дугой<i> BD </i>некоторой окружности (рис.1). Постройте какую-нибудь прямую, которая делит пополам: а) периметр этой фигуры; б) её площадь.
В прямоугольном треугольнике<i> ABC </i>точка<i> O </i>– середина гипотенузы<i> AC </i>. На отрезке<i> AB </i>взята точка<i> M </i>, а на отрезке<i> BC </i>– точка<i> N </i>, причём угол<i> MON </i>– прямой. Докажите, что<i> AM</i>2<i>+CN</i>2<i> = MN</i>2.
Прямая отсекает от правильного 10-угольника <i>ABCDEFGHIJ</i> со стороной 1 треугольник <i>PAQ</i>, в котором <i>PA + AQ</i> = 1.
Найдите сумму углов, под которыми виден отрезок <i>PQ</i> из вершин <i>B, C, D, E, F, G, H, I, J</i>.
Квадрат <i>ABCD</i> и окружность $\Omega$ пересекаются в восьми точках так, что образуются четыре криволинейных треугольника: <i>AEF</i>, <i>BGH</i>, <i>CIJ</i>, <i>DKL</i> (<i>EF</i>, <i>GH</i>, <i>IJ</i>, <i>KL</i> — дуги окружности). Докажите, что
а) сумма длин дуг <i>EF</i> и <i>IJ</i> равна сумме длин дуг <i>GH</i> и <i>KL</i>;
б) сумма периметров криволинейных треугольников <i>AEF</i> и <i>CIJ</i> равна сумме периметров криволинейных треугольников <i>BGH</i> и <i>DKL</i>.
В выпуклом шестиугольнике <i>AC</i><sub>1</sub><i>BA</i><sub>1</sub><i>CB</i><sub>1</sub> <i>AB</i><sub>1</sub> = <i>AC</i><sub>1</sub>, <i>BC</i><sub>1</sub> = <i>BA</i><sub>1</sub>, <i>CA</i><sub>1</sub> = <i>CB</i><sub>1</sub> и ∠<i>A</i> + ∠<i>B</i> + ∠<i>C</i> = ∠<i>A</i><sub>1</sub> + ∠<i>B</i><sub>1</sub> + ∠<i>C</i><sub>1</sub>.
Докажите, что площадь треугольника <i>ABC</i> равна половине площади шестиугольника.
<i>n</i> красных и <i>n</i> синих точек, строго чередуясь, разделили окружность на 2<i>n</i> дуг так, что каждые две смежные из них имеют различную длину. При этом длины каждой из этих дуг равны одному из трёх чисел: <i>a, b</i> или <i>c</i>. Докажите, что <i>n</i>-угольник с красными вершинами и <i>n</i>-угольник с синими вершинами имеют равные периметры и равные площади.
В равнобедренном треугольнике <i>ABC</i> (<i>AB = AC</i>) угол <i>A</i> равен α. На стороне <i>AB</i> взята точка <i>D</i> так, что <i>AD = <sup>AB</sup></i>/<sub><i>n</i></sub>. Найдите сумму <i>n</i> – 1 углов, под которыми виден отрезок <i>AD</i> из точек, делящих сторону <i>BC</i> на <i>n</i> равных частей:
а) при <i>n</i> = 3;
б) при произвольном <i>n</i>.
В равностороннем треугольнике <i>ABC</i> на стороне <i>AB</i> взята точка <i>D</i> так, что <i>AD = <sup>AB</sup></i>/<sub><i>n</i></sub>.
Докажите,что сумма <i>n</i> – 1 углов, под которыми виден отрезок <i>AD</i> из точек, делящих сторону <i>BC</i> на <i>n</i> равных частей, равна 30°:
а) при <i>n</i> = 3;
б) при произвольном <i>n</i>.
а) Существуют ли два равных семиугольника, все вершины которых совпадают, но никакие стороны не совпадают?
б) А три таких семиугольника?
Может ли случиться, что шесть попарно непересекающихся параллелепипедов расположены в пространстве так, что из некоторой им не принадлежащей точки пространства не видно ни одной из их вершин? (Параллелепипеды непрозрачны.)
Из центра окружности выходят <i>N</i> векторов, концы которых делят её на <i>N</i> равных дуг. Некоторые векторы синие, остальные – красные. Подсчитаем сумму углов "красный вектор – синий вектор" (каждый угол вычисляется от красного вектора к синему против часовой стрелки) и разделим её на общее число всех таких углов. Докажите, что полученная величина "среднего угла" равна 180°.
Радиус <i>OM</i> круга равномерно вращается, поворачиваясь в секунду на угол <sup>360°</sup>/<sub><i>N</i></sub> (<i>N</i> – натуральное число, большее 3). В начальный момент он занимал положение <i>OM</i><sub>0</sub>, через секунду – <i>OM</i><sub>1</sub>, ещё через две секунды после этого (то есть через три секунды после начала) – <i>OM</i><sub>2</sub>, ещё через три секунды после этого – <i>OM</i><sub>3</sub>, и т. д., ещё через <i>N</i> – 1 секунду после <i>ОМ</i><sub><i>N</i>–2</sub> – <i>OM</i><sub><i>N</i>–1</sub>.
При каких <i>N...
Правильный 4<i>k</i>-угольник разрезан на параллелограммы. Доказать, что среди них не менее <i>k</i> прямоугольников. Найти их общую площадь, если длина стороны 4<i>k</i>-угольника равна <i>a</i>.
Сфера касается всех рёбер тетраэдра. Соединим точки касания на парах несмежных рёбер.
Докажите, что три полученные прямые пересекаются в одной точке.
Три плоскости разрезают параллелепипед на 8 шестигранников, все грани которых – четырёхугольники (каждая плоскость пересекает свои две пары противоположных граней параллелепипеда и не пересекает две оставшиеся грани). Известно, что вокруг одного из этих шестигранников можно описать сферу. Докажите, что и вокруг каждого из них можно описать сферу.
В выпуклом пятиугольнике <i>ABCDE</i> углы <i>ABC</i> и <i>CDE</i> равны по <!-- MATH $90^{\circ}$ --> 90<sup><tt>o</tt></sup>, стороны <i>BC</i>, <i>CD</i> и <i>AE</i> равны по 1 и сумма сторон <i>AB</i> и <i>DE</i> равна 1. Докажите, что площадь пятиугольника равна 1.
Бумажная прямоугольная полоска помещается внутри данного круга. Полоску согнули (не обязательно пополам). Докажите, что после сгибания полоску можно также разместить в этом круге.
Точки <i>M</i> и <i>N</i> на сторонах <i>BC</i> и <i>AB</i> равностороннего треугольника <i>ABC</i> выбраны так, что площадь треугольника <i>AKC</i> равна площади четырёхугольника <i>BMKN</i> (<i>K</i> — точка пересечения отрезков <i>AM</i> и <i>CN</i>). Найдите угол <i>AKC</i>.
Равносторонние треугольники <i>ABC</i> и <i>PQR</i> расположены так, что вершина <i>C</i> лежит на стороне <i>PQ</i>, а вершина <i>R</i> — на стороне <i>AB</i>. Докажите, что <!-- MATH $AP \parallel BQ$ --> <i>AP</i> || <i>BQ</i>.
Существуют ли две трапеции, основания первой из которых соответственно равны боковым сторонам второй, а основания второй — боковым сторонам первой?
Каждая сторона выпуклого четырёхугольника разделена на 8 равных частей. Соответствующие точки деления на противоположных сторонах соединены друг с другом, и полученные клетки раскрашены в шахматном порядке. Докажите, что сумма площадей черных клеток равна сумме площадей белых клеток.