В треугольнике ABC точки A1, B1 и C1 — середины сторон BC, AC и AB соответственно, AH — высота,
а) Докажите, что A1, B1, C1 и H лежат на одной окружности.
б) Найдите A1H, если
a) Заметим, что — медиана прямоугольного треугольника ABH, значит,
но и
как средняя линия треугольника АВС. Поэтому четырёхугольник
— равнобедренная трапеция, вокруг неё можно описать окружность, а значит, точки
и H лежат на одной окружности. Что и требовалось доказать.
б) Середины сторон треугольника являются вершинами подобного ему треугольника. Поэтому верны равенства:
Кроме того, из п. а)
Следовательно,
Пусть R — радиус окружности, описанной вокруг трапеции. Эта окружность одновременно описана вокруг треугольников и
Тогда по теореме синусов для каждого из них имеем:
откуда находим
Приведем другое решение пункта а).
Так как — медиана прямоугольного треугольника ABH, треугольник
равнобедренный, тогда
откуда
Поскольку
сумма противоположных углов четырехугольника
равна 180°, а значит, он является вписанным.
Приведём решение пункта б) без использования пункта а).
Найдем сторону АВ треугольника ABC по теореме синусов:
Найдем катет прямоугольного треугольника AHB:
Тогда длина искомого отрезка A1H:
Замечание.
Покажем, что полученная длина равна 1. Действительно, поскольку
Ответ: б) 1.

