4276. Треугольник
ABC
вписан в окружность. Точка
A_{1}
диаметрально противоположна точке
A
, точка
A_{0}
— середина стороны
BC
, точка
A_{2}
симметрична точке
A_{1}
относительно точки
A_{0}
. Точки
B_{2}
и
C_{2}
определяются аналогично. Докажите, что точки
A_{2}
,
B_{2}
и
C_{2}
совпадают.
Указание. Докажите, что точка
A_{2}
лежит на прямых, содержащих высоты треугольника, проведённые из вершин
B
и
C
.
Решение. Диагонали
A_{1}A_{2}
и
BC
четырёхугольника
A_{1}BA_{2}C
точкой пересечения
A_{0}
делятся пополам. Значит, четырёхугольник
A_{1}BA_{2}C
— параллелограмм. Поэтому
BA_{2}\parallel A_{1}C
и
CA_{2}\parallel A_{1}B
.
Точки
B
и
C
лежат на окружности с диаметром
AA_{1}
, поэтому
A_{1}B\perp AB
и
A_{1}C\perp AC
. Значит,
CA_{2}\perp AB
и
BA_{2}\perp AC
, т. е.
A_{2}
— точка пересечения высот треугольника
ABC
. Аналогично для точек
B_{2}
и
C_{2}
.