Окружность пересекает сторону треугольника в точках и , сторону — в точках и , сторону — в точках и . Докажите, что отрезки , и пересекаются в одной точке тогда и только тогда, когда отрезки , и пересекаются в одной точке.
Дано: одна окружность пересекает три стороны треугольника в указанных парах точек.
Доказать равносильность двух условий пересечения.
-
Для точки
секущие и пересекают одну окружность. По теореме о произведениях отрезков секущих (степень точки) . -
Применим ту же теорему к двум секущим из
, а затем из :
-
По теореме Чевы (п.
) для отрезков с индексом условие пересечения в одной точке имеет вид
Все знаменатели ненулевые, так как точки окружности лежат внутри сторон. -
Перемножим выражения для
и и сгруппируем множители по вершинам. Используя три равенства из шагов – , находим
-
Так как
и , равенства и равносильны. По теореме Чевы это и есть требуемая равносильность условий для двух троек отрезков.
Конкурентность
