Всесиб 2022, отборочный этап, 9 класс, задача 4

( баллов) В окружности провели несколько различных хорд таким образом, что каждая из них проходит через середину хотя бы одной другой хорды. Докажите, что все проведённые хорды являются диаметрами окружности.

Фото или PDF, до 20 МБ на файл, до 10 файлов. Ответ проверят вручную.
Войдите, чтобы проверять ответы
Ответ

Доказательство. Рассмотрим отрезки, соединяющие центр окружности с серединой каждой хорды, по известному свойству они являются серединными перпендикулярами к хордам, а их длины равны расстояниям от до хорд. Последнее означает, что расстояние от до любой точки хорды, отличной от её середины, будет больше длины такого отрезка.

Допустим, не все проведённые хорды являются диаметрами окружности. Рассмотрим — любую из хорд, для которой расстояние от центра максимально среди всех таких расстояний, оно не равно по предположению. По условию, пересекает некоторую другую хорду в её середине . Если отлична от середины хорды , то длина , равная расстоянию от до , больше расстояния от до , что противоречит выбору . Если середины хорд и совпадают, то совпадают и сами хорды, так как будет их общим серединным перпендикуляром — снова противоречит тому, что все хорды по условию различны. Именно здесь использовано предположение о том, что не все хорды, а конкретно и , являются диаметрами окружности, для них — отрезок, а не точка.

1

Идея рассмотрения самой удалённой от центра хорды

3
2

Доказательство того, что середины хорд и должны совпадать

2
3

Доказательство того, что, если середины хорд и , не являющихся диаметрами, совпадают, то и сами хорды совпадают

2
4

В рассуждениях нет явного пояснения, как использовано то, что рассматриваемые хорды — не диаметры

-1
Максимум: 7

Похожие задачи

Всесиб 2024, отборочный этап, 8 класс, задача 4

(7 баллов) В треугольнике ABC угол B в три раза больше угла C. На стороне AC отмечены точки M и N (M лежит между A и N) таким образом, что angle ABM=angle MBN=angle NBC. Из точки A на прямую BN опущен перпендикуляр, пересекающий отрезок BM в точке K. Докажите, что прямая NK является биссектрисой ang

Всесиб 2025, отборочный этап, 9 класс, задача 3

(7 баллов) На стороне AC остроугольного треугольника ABC, у которого сторона AC длиннее стороны AB. взята точка P такая, что AB=PC, K — середина отрезка AP, M — середина стороны BC. Доказать, что прямая KM параллельна биссектрисе угла BAC.

Всесиб 2022, отборочный этап, 11 класс, задача 4

(7 баллов) Обозначим за P основание высоты остроугольного треугольника ABC, опущенной из вершины B, а за M — точку, зеркально симметричную P относительно средней линии треугольника, параллельной его стороне BC. Доказать, что прямая BM проходит через центр описанной окружности треугольника ABC.

Всесиб 2025, отборочный этап, 8 класс, задача 4

(7 баллов) Внутри треугольника ABC выбрана точка D таким образом, что angle ADB=115circ. Серединные перпендикуляры к отрезкам AD и BD пересекают стороны AC и BC в точках E и F соответственно. Оказалось, что точки E, D и F лежат на одной прямой. Найдите величину угла ACB.