Päevaülesanne

Juhuslik

Harjutuskomplekt

Balti Tee 1996 · Ülesanne 5

Geomeetria

Let ABCDA B C D be a cyclic convex quadrilateral and let ra,rb,rc,rdr_{a}, r_{b}, r_{c}, r_{d} be the radii of the circles inscribed in the triangles BCD,ACD,ABD,ABCB C D, A C D, A B D, A B C respectively. Prove that ra+rc=rb+rdr_{a}+r_{c}=r_{b}+r_{d}.

Muuda valikut

Kui oled valmis

Ülevaatematerjal muutub kättesaadavaks järgmise päevaülesannete komplektiga.

Ülevaade

Teemad

Nurgad ja kaugused · Tsükliline geomeetria · Kolmnurgad ja märkimisväärsed punktid

Lahendused

Lahendus

Solution:

For a triangle MNKMNK with in-radius rr and circumradius RR, the equality

cos⁡∠M+cos⁡∠N+cos⁡∠K=1+rR\cos \angle M + \cos \angle N + \cos \angle K = 1 + \frac{r}{R}

holds; this follows from the cosine theorem and formulas for rr and RR.

We have ∠ACB=∠ADB\angle ACB = \angle ADB, ∠BDC=∠BAC\angle BDC = \angle BAC, ∠CAD=∠CBD\angle CAD = \angle CBD and ∠DBA=∠DCA\angle DBA = \angle DCA. Denoting these angles by α,β,γ\alpha, \beta, \gamma and δ\delta, respectively, we get ra=(cos⁡β+cos⁡γ+cos⁡(α+δ)−1)Rr_{a} = (\cos \beta + \cos \gamma + \cos (\alpha + \delta) - 1) R and rc=(cos⁡α+cos⁡δ+cos⁡(β+γ)−1)Rr_{c} = (\cos \alpha + \cos \delta + \cos (\beta + \gamma) - 1) R.

Since cos⁡(α+δ)=−cos⁡(β+γ)\cos (\alpha + \delta) = -\cos (\beta + \gamma), we get

ra+rc=(cos⁡α+cos⁡β+cos⁡γ+cos⁡δ−2)R.r_{a} + r_{c} = (\cos \alpha + \cos \beta + \cos \gamma + \cos \delta - 2) R.

Similarly,

rb+rd=(cos⁡α+cos⁡β+cos⁡γ+cos⁡δ−2)R,r_{b} + r_{d} = (\cos \alpha + \cos \beta + \cos \gamma + \cos \delta - 2) R,

where RR is the circumradius of the quadrangle ABCDABCD.

Võistluse kontekst

Balti Tee tulemused 1996

10 võistkonda

Keskmine tulemus
0,7 / 5
4 või 5 punkti
1 / 10
Eesti
0 / 5

Punktijaotus

07
12
20
30
40
51
Kõigi võistkondade punktid
VõistkondPunktid
Poland5 / 5
Latvia0 / 5
Sweden0 / 5
Denmark0 / 5
St. Petersburg0 / 5
Finland0 / 5
Norway1 / 5
Lithuania0 / 5
Estonia0 / 5
Iceland1 / 5