33. Продолжения биссектрис треугольника
ABC
пересекают описанную окружность в точках
A_{1}
,
B_{1}
и
C_{1}
соответственно. Докажите, что высоты треугольника
A_{1}B_{1}C_{1}
лежат на прямых
AA_{1}
,
BB_{1}
и
CC_{1}
.
Указание. Угол между хордами
BB_{1}
и
C_{1}A_{1}
равен полусумме дуг
BA_{1}
и
C_{1}AB_{1}
.
Решение. Обозначим
\angle BAC=\alpha,~\angle ABC=\beta,~\angle ACB=\gamma.

Угол между хордами
BB_{1}
и
C_{1}A_{1}
равен полусумме дуг
BA_{1}
и
C_{1}AB_{1}
(см. задачу 26). Поскольку
\smile BA_{1}=2\angle BAA_{1}=\alpha,

\smile C_{1}AB_{1}=\smile C_{1}A+\smile AB_{1}=2\angle ACC_{1}+2\angle ABB_{1}=\gamma+\beta,

то
\frac{1}{2}(\smile BA_{1}+\smile C_{1}AB_{1})=\frac{1}{2}(\alpha+\beta+\gamma)=\frac{1}{2}\cdot180^{\circ}=90^{\circ}.

Следовательно,
BB_{1}\perp C_{1}A_{1}
.
Остальное аналогично.