Xopды
и
окружности делят друг друга на три равные части.
a) Докажите, что эти хорды равны.
б) Найдите площадь шестиугольника если точки
последовательно расположены на окружности, а радиус окружности равен
а) Так как хорды оказываются разделены точками пересечения на три равные части, то каждая точка пересечения делит хорду в отношении Возьмем произвольные две хорды из наших трех и назовем их
и
Пусть их точка пересечения
тогда не умаляя общности имеем:
Тогда по углу
и двум сторонам, следовательно,
как соответствующие у подобных треугольников.
Вспомним, что точки
лежат на одной окружности, следовательно,
как вписанные, опирающиеся на одну дугу.
Получили, что в треугольнике углы при вершинах
и
равны, отсюда
и
Мы доказали равенство двух произвольных хорд, а значит, все хорды равны между собой.
б) Из пункта а) ясно, что треугольник, образованный пересечениями хорд — правильный. Обозначим длину его стороны через тогда из подобия, доказанного в первом пункте, ясно, что
Рассмотрим трапецию Проведем диагональ
и найдем значения тригонометрических функций от углов
и
Для этого воспользуемся несколько раз теоремой косинусов:
Заметим, что как центральный, опирающийся на ту же дугу, аналогично
Отрезки
как радиусы. Очевидно, что площадь четырехугольника
составляет треть от площади всего шестиугольника. Найдем ее.