№918. Для неравностороннего треугольника точка является центром описанной окружности, — точка пересечения прямых, содержащих высоты , и , точки , , — середины отрезков , , , а точки , , — середины сторон треугольника . Докажите, что точки , , , , , , , , лежат на одной окружности (окружность Эйлера).
Дано:
— центр описанной окружности радиуса , — точка пересечения высот
— основания высот
— середины
— середины сторон
Доказать:
девять точек лежат на одной окружности
Доказательство:
Пусть — середина отрезка .
Отметим точку , симметричную относительно точки . Тогда — параллелограмм, поэтому . Так как , то и — диаметр описанной окружности (задача 909). В треугольнике точка — середина , точка — середина , значит — средняя линия:
Отрезки и равны , параллельны и одинаково направлены, поэтому — параллелограмм:
Отрезки и тоже равны и параллельны, значит — параллелограмм. Его диагонали и точкой пересечения делятся пополам, поэтому середина — это точка .
Итак, — отрезок длины с серединой : точки и лежат на окружности с центром радиуса .
Точка лежит на прямой , на которой лежит и , а точка — на прямой . Так как :
Значит лежит на окружности с диаметром — на той же самой окружности (треугольник неравносторонний, поэтому ).
Для точек и рассуждение то же. Все девять точек лежат на окружности с центром — серединой — радиуса .
Ответ: утверждение доказано.