Пусть A' – середина дуги BC. Так как OA' || IA2, прямые OI и A'A2 пересекаются в точке K – центре гомотетии описанной и вписанной окружностей (см. рис.). Докажем, что K – искомый радикальный центр.
Первый Так как инверсия с центром A' и радиусом A'B меняет местами прямую BC и описанную окружность Ω треугольника ABC, точка A1 переходит в A, а A2 – в точку A'' пересечения прямой A'A2 с описанной окружностью. Следовательно, точки A, A1, A2 и A'' лежат на одной окружности.
Степень точки K относительно описанной окружности треугольника AA1A2 равна – KA2·KA'' = – r/R AA'·KA'' = r/R s(K), где s(K) – степень точки K относительно Ω.
Очевидно, степени точки K относительно описанных окружностей треугольников BB1B2 и CC1C2 будут такими же, то есть K – радикальный центр трёх окружностей.
Второй Пусть A', B', C' – середины дуг BC, CA, AB. Тогда треугольник A'B'C' переводится в A2B2C2 гомотетией с коэффициентом r/R и центром K, то есть KA2 : A'A2 = KB2 : B'B2 = KC2 : C'C2 = k : 1. Для точек прямой A'A2 разность степеней относительно описанной окружности треугольника AA1A2 и вписанной окружности треугольника ABC является линейной функцией. В точке A2 эта функция равна нулю,
а в точке A' – r², поскольку A'A1·A'A = A'B² = A'I² (первое равенсто следует из подобия треугольников A'A1B и A'BA, а второе – из леммы о трезубце – см. задачу 53119). Значит, в точке K эта разность равна – kr². Другие аналогичные разности в точке K также равны – kr², откуда и следует требуемое
1) Проекция О вершины верхнего основания - центр нижнего и является центром описанной около нижнего основания окружности.⇒
Отрезок А1О – высота призмы.
АО - катет прямоугольного ∆ АОА1.
АО=А1О:tg45°=4
АО - радиус R описанной окружности
R=a/√3⇒
a=R•√3=4√3
V(призмы)=S (ABC)•A1O
S(ABC)=(4√3)²•√3/4=12√3
V=12√3•4=48√3 (ед. площади)
——————————Из вершины D возведем отрезок DM⊥CC1. Из т.M перпендикулярно к CC1 проведем луч до пересечения с ВВ1 в точке К
Угол DMK- данный и равен 60°.
DM перпендикулярна противоположным сторонам грани ВВ1С1С и является высотой параллелограмма DD1С1С. ⇒
DМ=Ѕ(DD1С1С): ВВ1
DМ=30:5=6 см
Аналогично КM=Ѕ(ВВ1С1С):СС1=20:5=4 см
"Отрежем" от исходной наклонной призмы треугольную призму КМСВ и параллельным переносом установим ее на верхнее основание наклонной призмы. Вследствие этого получим прямую призму АDMKK1M1D1A1. объём которой равен объёму исходной.
V=АА1•S(ADMK)
S(ADMK)=KM•DM•sin60°=4•6•√3/2=12√3
V=5•12√3=60√3
