Nie wiem czy będzie pomocne, ale te wszytkie trójkąty są do siebie podobne.
Może okreslić pole \(\displaystyle{ P_{ABC}}\) jako pole \(\displaystyle{ P_{ABPQ} + P_{PQC}}\), przy czym pola trójkątów wyznaczyć za pomoca promienia okregu wpisanego w te trójkąty a pole trapezu długim wzorem wykorzystujacym tylko długości boków stąd:
Wtedy wyrazisz promień okręgu \(\displaystyle{ r_1}\) wpisanego w \(\displaystyle{ PQC}\) za pomoca promienia \(\displaystyle{ R}\) wpisanego w \(\displaystyle{ ABC}\).
Nastepnie powtórzyć to dla pozostałych dwóch par trapez-trójkąt wyliczając \(\displaystyle{ r_2}\) oraz \(\displaystyle{ r_3}\).
Wtedy po zsumowaniu tych długości małych promieni powinno wyjść że są równe dużemu \(\displaystyle{ (r_1+r_2+r_3=R)}\)... (jeśli to prawda )
Ale to chyba obliczeniowo przerąbane, musi chodzić o jakiś inny sposób chyba.
Wskazówka:
Oblicz obwód trójkąta \(\displaystyle{ AKL}\) i pozostałych. Zobacz że wszystkie trójkąty na rysunku są podobne. Ułóż proporcje z obwodami i promieniami okręgów wpisanych.
A ja wpadłem jeszcze na inny pomysł ale już po wyłączeniu kompa
Skoro te trójkąty są podobne to jeśli \(\displaystyle{ R}\) to promień okręgu w trójkącie \(\displaystyle{ ABC}\) \(\displaystyle{ r_1}\) to promień okręgu w trójkącie \(\displaystyle{ MNB}\)
to \(\displaystyle{ \frac{r_1}{R} = \frac{MB}{AB}}\) wyznaczamy z tego \(\displaystyle{ r_1}\)
analogicznie dla promieni \(\displaystyle{ r_2}\) i \(\displaystyle{ r_3}\)
wtedy
suma tych promieni będzie równa \(\displaystyle{ R ( \frac{?}{?} + \frac{?}{?} + \frac{?}{?} )}\) a jak się przyjrzysz to z podobieństwa wyjdzie każdy z tych \(\displaystyle{ \frac{?}{?}}\) będzie miał równą wartość
Dojdziesz więc do sytuacji gdzie wystarczy udowodnić że \(\displaystyle{ \frac{MB}{AB}= \frac{1}{3}}\)
No i tu zaczyna się zonk - wieczorem wymyśliłem jak to udowodnić ale teraz nie do końca jestem pewien czy to prawda
Jeżeli przedłużysz proste \(\displaystyle{ KL}\) , \(\displaystyle{ MN}\) i \(\displaystyle{ PQ}\) to otrzymasz trójkąt jednokładny do \(\displaystyle{ ABC}\) w skali \(\displaystyle{ 1:1}\) i o środku jedn w środku dużego okręgu.
Odcinki \(\displaystyle{ QP}\) i \(\displaystyle{ LM}\) są też jednokładne wiec \(\displaystyle{ QP=LM}\)
Trójkąty \(\displaystyle{ BMN}\) , \(\displaystyle{ CQP}\) i \(\displaystyle{ AKL}\) są odpowiednio podobne do \(\displaystyle{ ABC}\) w skali \(\displaystyle{ m= \frac{AL}{AB}}\) , \(\displaystyle{ n=\frac{BM}{AB}}\) i \(\displaystyle{ k=\frac{LM}{AB}}\)
Wyznaczamy pola i obwody małych trójkątów \(\displaystyle{ P_1}\)\(\displaystyle{ P_2}\)\(\displaystyle{ P_3}\)\(\displaystyle{ O_1}\)\(\displaystyle{ O_2}\)\(\displaystyle{ O_3}\) w stosunku do \(\displaystyle{ P}\) i \(\displaystyle{ O}\) wykorzystując skale podobieństwa \(\displaystyle{ m,n,k}\)
Ze wzoru \(\displaystyle{ P= \frac{1}{2}(O)}\) wyznaczamy odpowiednio \(\displaystyle{ R}\) , \(\displaystyle{ r_1}\) ,\(\displaystyle{ r_2}\) i \(\displaystyle{ r_3}\)
Oraz wyliczamy sumę małych promieni
W tym zadaniu nie trzeba żadnych pól \(\displaystyle{ \frac{r_1}{r}+ \frac{r_2}{r}+ \frac{r_3}{r}= \frac{CQ}{CA} +\frac{AK}{CA}+ \frac{NM}{CA}=\frac{CQ}{CA} +\frac{AK}{CA}+ \frac{QK}{CA}= \frac{CA}{CA}=1}\)