В тетраэдре биссектрисы трёх углов при вершине пересекают отрезки , и соответственно в точках , и . Докажите, что отрезки , и пересекаются в одной точке.
Дано:
Доказательство.
-
По теореме о биссектрисе треугольника в грани
имеем . -
Аналогично в грани
получаем , а в грани — . -
Перемножим эти отношения:
-
Пусть
и пересекаются в . Так как , треугольники и составляют одинаковую долю площадей треугольников и . Последние имеют основания и на одной прямой и общую высоту из . Поэтому . Аналогично . Отсюда . Если пересечёт в , то по тому же правилу площадей . По теореме о биссектрисе . Точка на с данным отношением единственна, значит, и проходит через .
