Тема . ТурГор (Турнир Городов)
Планиметрия на устном туре Турнира Городов
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела тургор (турнир городов)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#76582

Назовём расположенный в пространстве треугольник ABC  удобным, если для любой точки P  вне его плоскости из отрезков PA,PB  и P C  можно сложить треугольник. Какие углы может иметь удобный треугольник?

Источники: Турнир городов - 2022, 11.2 (см. www.turgor.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Если поразмыслить над этой задачей, порисовать какие-то треугольники и точки Р, можно понять, что если брать точку Р очень близко к одной из вершин (допустим, к А), выполнение неравенства треугольника для РА, РВ, РС сводится к тому, что АВ и АС не могут быть сильно отличны по длине.

Подсказка 2

Конечно, мысли из первой подсказки нужно формализовать. Тогда мы придем к тому, что если условие задачи выполнено, то треугольник АВС равносторонний. Теперь для равностороннего треугольника нужно доказать, что для любой точки P условие задачи выполнено.

Подсказка 3

Доказывать это можно по-разному. Один из способов (красивый) — явно построить треугольник со сторонами, равными PA, PB и РС, используя подобия.

Показать ответ и решение

Докажем сначала, что неравносторонний треугольник под условие подходить не может. Предположим противное, пусть такой треугольник ABC  есть и в нём AB ⁄= AC,  причём длины этих сторон различаются хотя бы на d.

Рассмотрим точку P,  расположенную на перпендикуляре к плоскости ABC,  проходящем через точку A,  на расстоянии 𝜀  от A.  Тогда

     ∘ -------      ∘ -------
PB =   AB2+ 𝜀2,  PC =  AC2 +𝜀2

Можно выбрать P  настолько близко к вершине A,  уменьшая 𝜀,  чтобы PB  и P C  отличались соответственно от AB  и AC  меньше, чем на d∕3,  и чтобы 𝜀  было меньше d∕3.  Тогда стороны PB  и P C  будут различаться более чем на d∕3,  а длина стороны P A  меньше d∕3  — противоречие с неравенством треугольника.

Покажем теперь, что равносторонний треугольник удобен. Пусть AB = BC =CA.  Отметим на лучах PA,PB,P C  точки A1,B1,C1  так, чтобы выполнялись равенства:

AB ⋅P A1 = PB ⋅PC

BC ⋅PB1 = PC ⋅PA

CA ⋅PC1 = PB ⋅PA

Треугольники APB  и B1P A1  подобны по углу и отношению двух сторон, откуда

       AB-⋅P-A1
A1B1 =   PB   = PC

Аналогично вычисляем длины остальных сторон. Получаем, что треугольник A1B1C1  — искомый.

Ответ:

 60∘,60∘,60∘

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!