13011. Треугольник,
A_{1}B_{1}C_{1}
, образованный касательными к описанной окружности треугольника
ABC
, проведёнными в точках касания, называется тангенциальным треугольником треугольника
ABC
.
Пусть
\alpha
,
\beta
и
\gamma
— углы треугольника
ABC
, противолежащие сторонам
BC
,
AC
и
AB
соответственно,
R
— радиус описанной окружности треугольника
ABC
,
p_{1}
— полупериметр треугольника
A_{1}B_{1}C_{1}
. Докажите, что:
а)
A_{1}C_{1}=R(\tg\alpha+\tg\gamma)
,
A_{1}B_{1}=R(\tg\alpha+\tg\beta)
,
B_{1}C_{1}=R(\tg\beta+\tg\gamma)
;
б)
p_{1}=R\tg\alpha\tg\beta\tg\gamma
.
Решение. а) Пусть
BC=a
. Из равнобедренного треугольника
A_{1}BC
находим, что
AB_{1}=\frac{\frac{1}{2}BC}{\cos\angle A_{1}BC}=\frac{BC}{2\cos\angle BAC}=\frac{a}{2\cos\alpha}=\frac{2R\sin\alpha}{2\cos\alpha}=R\tg\alpha.

Аналогично,
BC_{1}=R\tg\gamma
. Следовательно,
A_{1}C_{1}=A_{1}B+BC_{1}=R\tg\alpha+R\tg\gamma=R(\tg\alpha+\tg\gamma).

Аналогично,
A_{1}B_{1}=R(\tg\alpha+\tg\beta),~B_{1}C_{1}=R(\tg\beta+\tg\gamma).

б) Воспользуемся результатом предыдущего пункта и формулой
\tg\alpha+\tg\beta+\tg\gamma=\tg\alpha\tg\beta\tg\gamma

(см. задачу 3277). Получим
2p_{1}=R(\tg\alpha+\tg\gamma)+R(\tg\alpha+\tg\beta)+R(\tg\beta+\tg\gamma)=

=2R(\tg\alpha+\tg\beta+\tg\gamma)=2\tg\alpha\tg\beta\tg\gamma.

Следовательно,
p_{1}=R\tg\alpha\tg\beta\tg\gamma.