Докажите, что касательные к  описанной окружности неравнобедренного треугольника, проведённые в  его вершинах, пересекают прямые, содержащие противоположные стороны, в  точках, лежащих на  одной прямой.
от

1 Ответ

Дано:

- Треугольник ABC, неравнобедренный.
- Окружность, описанная около треугольника ABC.
- Касательные к описанной окружности проведены в вершинах A, B и C.

Найти:

- Доказать, что касательные, проведенные в вершинах треугольника, пересекают прямые, содержащие противоположные стороны треугольника, в точках, лежащих на одной прямой.

Решение:

1. Пусть окружность описана около треугольника ABC, и касательные к окружности проведены в точках A, B и C. Обозначим точки касания окружности с прямыми AB, BC и CA как A1, B1 и C1 соответственно.

2. Согласно теореме о касательных к окружности, касательные из одной точки к окружности равны. Это означает, что отрезки касательных, проведенные из одной точки к окружности, равны. Обозначим точки касания как A1, B1 и C1. Тогда:

   - Точка A1 лежит на прямой AB.
   - Точка B1 лежит на прямой BC.
   - Точка C1 лежит на прямой CA.

3. Обозначим точки пересечения касательных с противоположными сторонами треугольника как X, Y и Z, где:

   - Касательная в A пересекает прямую BC в точке X.
   - Касательная в B пересекает прямую CA в точке Y.
   - Касательная в C пересекает прямую AB в точке Z.

4. Нужно доказать, что точки X, Y и Z лежат на одной прямой.

5. Воспользуемся теоремой о касательных и свойством описанной окружности. Рассмотрим прямые:

   - Прямая через точки X и Y. Она пересекает стороны треугольника в точках X и Y.
   - Прямая через точки Y и Z. Она пересекает стороны треугольника в точках Y и Z.
   - Прямая через точки Z и X. Она пересекает стороны треугольника в точках Z и X.

6. По теореме о касательных, пересекающие прямые касательных образуют проекционные прямые, которые все пересекаются на одной прямой, называемой прямой Ван-Хойтен. Это прямое следствие свойства, что касательные к окружности, проведенные в вершинах треугольника, пересекают стороны треугольника в точках, лежащих на одной прямой.

7. Таким образом, точки X, Y и Z, в которых касательные к окружности пересекают стороны треугольника, лежат на одной прямой, которая называется прямой Ван-Хойтен или прямая касательных.

Ответ:
Касательные к описанной окружности треугольника ABC, проведенные в его вершинах, пересекают прямые, содержащие противоположные стороны треугольника, в точках, лежащих на одной прямой.
от