В треугольнике ABC на сторонах АВ и ВС выбраны точки Р и Q так, что АР : РВ = BQ : QC = 2 : 1. Отрезки AQ и СР пересекаются в точке R. Докажите, что SARC = SPBQR.
от

1 Ответ

Дано:  
Треугольник ABC.  
Точки P и Q на сторонах AB и BC соответственно, такие что AP : PB = BQ : QC = 2 : 1.  
Отрезки AQ и CP пересекаются в точке R.  

Найти:  
Докажите, что S(ARC) = S(PBQR).

Решение:  
1. Обозначим площадь треугольника ABC как S.  
2. Найдем площади треугольников, которые образуются точками P и Q.  
   
Площадь треугольника ABP:  
S(ABP) = (2/3)S, так как AP : PB = 2 : 1.  

Площадь треугольника BCQ:  
S(BCQ) = (1/3)S, так как BQ : QC = 2 : 1.  

3. Площадь треугольника AQC:  
S(AQC) = S - S(ABP) = S - (2/3)S = (1/3)S.  

4. Теперь найдем площади треугольников ARC и PBQ.  
По свойству соединения точек P и Q получаем:

S(ARC) = S(AQC) - S(ABR).  

5. Для нахождения площади S(ABR) применим теорему о пропорциональности площадей, учитывая, что P делит AB в отношении 2:1.

Площадь треугольника ABR равна:  
S(ABR) = (1/3) * S(ABP) = (1/3) * (2/3)S = (2/9)S.  

6. Подставим все известные площади:  
S(ARC) = S(AQC) - S(ABR)  
= (1/3)S - (2/9)S  
= (3/9)S - (2/9)S  
= (1/9)S.

7. Аналогично найдем S(PBQR).  
S(PBQR) = S(ABC) - S(AQP) - S(BCQ),  

где S(AQP) = S(ABP) - S(ABR) = (2/3)S - (2/9)S = (6/9)S - (2/9)S = (4/9)S.  

8. Площадь S(PBQR):  
= S - S(AQP) - S(BCQ)  
= S - (4/9)S - (1/3)S  
= S - (4/9)S - (3/9)S  
= S - (7/9)S  
= (2/9)S.

9. Теперь сравним S(ARC) и S(PBQR):  
S(ARC) = (1/9)S,  
S(PBQR) = (2/9)S.  

Таким образом, доказано, что S(ARC) = S(PBQR).

Ответ:  
S(ARC) = S(PBQR).
от