16116. В остроугольном треугольнике проведены высоты
AD
,
BE
и
CF
, а
H
— точка их пересечения. Докажите, что
\frac{AH}{AD}+\frac{BH}{BE}+\frac{CH}{CF}=2.

Решение. Заметим, что
\frac{HD}{AD}=\frac{S_{\triangle BHC}}{S_{\triangle ABC}},~\frac{HE}{BE}=\frac{S_{\triangle AHC}}{S_{\triangle ABC}},~\frac{HF}{CF}=\frac{S_{\triangle AHB}}{S_{\triangle ABC}}.

Следовательно,
\frac{AH}{AD}+\frac{BH}{BE}+\frac{CH}{CF}=\frac{AD-HD}{AD}+\frac{BE-HE}{BE}+\frac{CF-HF}{CF}=

=\left(1-\frac{HD}{AD}\right)+\left(1-\frac{HE}{BE}\right)+\left(1-\frac{HF}{CF}\right)=3-\left(\frac{HD}{AD}+\frac{HE}{BE}+\frac{HF}{CF}\right)=

=3-\left(\frac{S_{\triangle BHC}}{S_{\triangle ABC}}+\frac{S_{\triangle AHC}}{S_{\triangle ABC}}+\frac{S_{\triangle AHB}}{S_{\triangle ABC}}\right)=3-\frac{S_{\triangle BHC}+S_{\triangle AHC}+S_{\triangle AHB}}{S_{\triangle ABC}}=

=3-\frac{S_{\triangle ABC}}{S_{\triangle ABC}}=3-1=2.