6096. Точки
A
,
B
и
C
лежат на одной прямой, точка
P
— вне этой прямой. Докажите, что центры описанных окружностей треугольников
ABP
,
BCP
,
ACP
и точка
P
лежат на одной окружности.
Решение. Пусть
A_{1}
,
B_{1}
и
C_{1}
— середины отрезков
AP
,
BP
и
CP
соответственно. Тогда центр
O_{c}
описанной окружности треугольника
ABP
— точка пересечения перпендикуляра к
AP
, проходящего через точку
A_{1}
, и перпендикуляра к
BP
, проходящего через точку
B_{1}
. Аналогично для центров
O_{b}
и
O_{a}
описанных окружностей треугольников
ACP
и
BCP
.
Точки
A_{1}
,
B_{1}
и
C_{1}
— основания перпендикуляров, опущенных из точки
P
на стороны треугольника
O_{a}O_{b}O_{c}
или на их продолжения, а так как точки
A_{1}
,
B_{1}
и
C_{1}
лежат на одной прямой (прямой, содержащей среднюю линию треугольника
APC
), то точка
P
лежит на описанной окружности треугольника
O_{a}O_{b}O_{c}
(
A_{1}C_{1}
— прямая Симсона, соответствующая точке
P
, см. задачу 83). Что и требовалось доказать.