«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М941

Условие задачи (1985, № 9) Задача М941 // Квант. — 1985. — № 9. — Стр. 36—37; 1986. — № 1. — Стр. 36.

Дан правильный $(4k+2)$‍‍-угольник $A_0A_1 \ldots A_{4k+1}$‍‍ с центром $O$‍.‍ Докажите, что сумма отрезков, высекаемых углом $A_kOA_{k+1}$‍‍ на прямых $A_1A_{2k}$‍,$A_2A_{2k-1}$‍,$\ldots$‍,$A_kA_{k+1}$‍‍ (см. рисунок 1 для $k=2$‍),‍ равна радиусу $OA_0$‍‍ описанной окружности $(4k+2)$‍‍-угольника, если

  1. $k=2$‍;
  2. $k$‍‍ — любое натуральное число.
Рисунок 1

И. Ф. Шарыгин

Всесоюзная математическая олимпиада (1985 год)


Решение задачи (1986, № 1) Задача М941 // Квант. — 1985. — № 9. — Стр. 36—37; 1986. — № 1. — Стр. 36.

а, б) Приведём решение сразу для общего случая.

Обозначим рассматриваемые в задаче отрезки хорд через $B_iC_i$‍,$i=1$‍,‍ 2, $\ldots$‍,$k$‍($B_k=A_k$‍,$C_k=A_{k+1}$‍;‍ см. рисунок). Поскольку точки $A_{k-i}$‍‍ и $A_{k+i}$‍,$i=1$‍,‍ 2, $\ldots$‍,$k$‍,‍ а также $A_{4k+1}$‍‍ и $A_{2k+1}$‍‍ симметричны относительно прямой $OA_k$‍,‍ хорды $A_{4k+1}A_{2k}$‍,$A_0A_{2k-1}$‍,$A_1A_{2k-2}$‍,$\ldots$‍,$A_{k-1}A_k$‍‍ соответственно симметричны данным хордам $A_0A_{2k+1}$‍,$A_1A_{2k}$‍,$\ldots$‍,$A_kA_{k+1}$‍‍ относительно прямой $OA_k$‍‍ и поэтому пересекают её в точках $O$‍,$B_1$‍,$B_2$‍,$\ldots$‍,$B_k$‍‍ и параллельны между собой. Следовательно, четырёхугольники $OA_0B_1A_{2k}$‍,$B_1A_1B_2A_{2k-1}$‍,$\ldots$‍,$B_{k-1}A_{k-1}B_kA_{k+1}$‍‍ — параллелограммы и радиус данной окружности равен $$ \begin{gathered} OA_0=B_1A_{2k}=B_1C_1+C_1A_{2k}=B_1C_1+A_1B_1=\\ =B_1C_1+B_2A_{2k-1}=B_1C_1+B_2C_2+A_2B_2=\ldots\\ \ldots=B_1C_1+B_2C_2+\ldots+B_{k-1}A_{k+2}=\\ =B_1C_1+B_2C_2+\ldots+B_{k-1}C_{k-1}+B_kC_k, \end{gathered} $$ что и требовалось доказать.

Рисунок 1

И. Ф. Шарыгин, В. Н. Дубровский


Метаданные Задача М941 // Квант. — 1985. — № 9. — Стр. 36—37; 1986. — № 1. — Стр. 36.

Предмет
Математика
Условие
Решение
,
Номера

1985. — № 9. — Стр.  [условие]

1986. — № 1. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М941 // Квант. — 1985. — № 9. — Стр. 36‍—‍37; 1986. — № 1. — Стр. 36.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m941/