Условие
На сторонах выпуклого центрально симметричного шестиугольника
ABCDEF
внешним образом построены правильные треугольники. Докажите, что
середины отрезков, соединяющих вершины соседних треугольников, образуют
правильный шестиугольник.
Решение
Пусть
K,
L,
M и
N — вершины правильных треугольников,
построенных на сторонах
BC,
AB,
AF и
FE;
B1,
A1 и
F1 — середины отрезков
KL,
LM и
MN (рис.). Пусть, далее,
a =
![$ \overrightarrow{BC}$](show_document.php?id=602083)
=
![$ \overrightarrow{FE}$](show_document.php?id=602080)
,
b =
![$ \overrightarrow{AB}$](show_document.php?id=602081)
и
c =
![$ \overrightarrow{AF}$](show_document.php?id=602082)
;
R — поворот на
60
o, переводящий вектор
![$ \overrightarrow{BC}$](show_document.php?id=602083)
в
![$ \overrightarrow{BK}$](show_document.php?id=602084)
. Тогда
![$ \overrightarrow{AM}$](show_document.php?id=602085)
= -
R2c и
![$ \overrightarrow{FN}$](show_document.php?id=602086)
= -
R2a.
Поэтому
2
![$ \overrightarrow{A_1B_1}$](show_document.php?id=602090)
=
R2c +
Ra +
b и
2
![$ \overrightarrow{F_1A_1}$](show_document.php?id=602089)
=
R2a -
c +
Rb, т. е.
![$ \overrightarrow{F_1A_1}$](show_document.php?id=602089)
=
R(
![$ \overrightarrow{A_1B_1}$](show_document.php?id=602090)
).
Источники и прецеденты использования