11778. В треугольнике
ABC
проведена высота
BH
. Вписанная окружность треугольника касается сторон
AB
,
BC
,
CA
в точках
C_{1}
,
A_{1}
,
B_{1}
соответственно. Докажите, что ортоцентры треугольников
AC_{1}B_{1}
и
CA_{1}B_{1}
, а также точки
H
и
B_{1}
лежат на одной окружности.
Решение. Пусть
I
— центр вписанной окружности треугольника
ABC
,
H_{a}
и
H_{c}
— ортоцентры треугольников
AC_{1}B_{1}
и
CA_{1}B_{1}
соответственно. Четырёхугольник
IB_{1}H_{a}C_{1}
— ромб, так как
IB_{1}\parallel C_{1}H_{a}
,
IC_{1}\parallel B_{1}H_{a}
и
IB_{1}=IC_{1}
. Аналогично,
IB_{1}H_{c}A_{1}
— тоже ромб. Следовательно, при параллельном переносе на вектор
\overrightarrow{B_{1}I}
точки
B_{1}
,
H_{a}
,
H_{c}
переходят соответственно в
I
,
C_{1}
,
A_{1}
, а точка
H
переходит в точку
K
— основание перпендикуляра, опущенного из
I
на прямую
BH
.
Из точек
C_{1}
,
A_{1}
и
K
отрезок
BI
виден под прямым углом, поэтому они лежат на окружности с диаметром
BI
. Значит, точки
H_{a}
,
H_{c}
,
H
и
B_{1}
также лежат на одной окружности.