Με χρήση αντιστροφής

- ΑΠΛΗ ΚΑΙ ΣΥΝΤΟΜΗ ΑΠΟΔΕΙΞΗ.jpg (39.88 KiB) Προβλήθηκε 2250 φορές
Λήμμα (σχήμα 1)
Οι κύκλοι

τέμνονται στα σημεία

. Από τυχαίο σημείο

του

φέρουμε τις εφαπτόμενες

στον

. Επίσης φέρουμε την εφαπτομένη του

στο σημείο

, η οποία τέμνει την

στο σημείο

. Αν η κοινή χορδή

τέμνει την

στο

, τότε το σημείο

είναι μέσον του

.
Απόδειξη.
Θεωρούμε τον εκφυλισμένο κύκλο

(κέντρου

και μηδενικής ακτίνας) καθώς και τα μέσα

των

. Τότε η

είναι ο ριζικός άξονας των

, η

είναι ο ριζικός άξονας των

και η

είναι ο ριζικός άξονας των

, επομένως συντρέχουν, έστω στο σημείο

(επί της

). Έχουμε

, άρα

. Συνεπώς το σημείο

είναι μέσον του

.
Διαδικασία της αντιστροφής με τα δεδομένα του προβλήματος(σχήμα 2)
Αντιστρέφουμε το όλο σχήμα με πόλο το σημείο

και λόγο αντιστροφής

. Τότε οι κύκλοι

επειδή διέρχονται από τον πόλο

, αντιστρέφονται στις ευθείες

(κάθετες στα

και διερχόμενες από

), η ευθεία

αντιστρέφεται σε κύκλο που διέρχεται από τα

,

(αντίστροφο του

) και ο οποίος παρεπιπτόντως εφάπτεται των

στα

(αντίστροφα των

αντίστοιχα). Τελευταία δε ο περιγεγραμμένος κύκλος του τριγώνου

, αντιστρέφεται στην ευθεία

.
Το πρόβλημα συνεπώς μετασχηματίζεται στο απλούστερο: Δίδονται τα σταθερά σημεία

. Φέρουμε τυχαίο κύκλο που διέρχεται από τα

. Από το

φέρουμε τις εφαπτόμενες αυτού

. Να αποδειχθεί ότι η

διέρχεται από σταθερό σημείο (το αντίστροφο του σταθερού σημείου που ψάχνουμε).
Τελική διευθέτηση (σχήμα 3)
Φέρουμε τον περιγεγραμμένο κύκλο του τριγώνου

ο οποίος είναι σταθερός και την εφαπτομένη αυτού στο

, η οποία τέμνει την

στο σταθερό επίσης σημείο

. Αν

είναι τυχαίος κύκλος που διέρχεται από τα

και

οι εφαπτόμενες αυτού από το σημείο

, με σημεία επαφής τα

, τότε η

τέμνει την

στο σημείο

που είναι σταθερό διότι

(από λήμμα). Άρα η

διέρχεται από το σταθερό σημείο

. Το αντίστροφο του

είναι το σταθερό σημείο από το οποίο διέρχονται οι κύκλοι του αρχικού ερωτήματος.
Πολύ όμορφο θέμα.
Νομίζω πως το λήμμα (σχήμα 1) και η τελική διευθέτηση (σχήμα 3) μπορούν να συμπτυχθούν σε μια απόδειξη