Exercițiul 240

E.240. Se dă triunghiul ABCABC cu BCmax(AB,AC)BC \geq max(AB,AC) sau BCmin(AB,AC).BC \leq min(AB,AC). Dacă suma distanțelor de la orice punct de pe ceviana AD la laturile triunghiului este constantă, atunci triunghiul ABCABC este echilateral.

L. Măran
Soluție:

Fie MM și NN două puncte oarecare pe ceviana AD.AD.
x+y+z=ip.x+y+z,x+y+z\overset{ip.}{=}x'+y'+z', adică xx=(yy)+(zz)(1).\boxed{x-x' = (y'-y) + (z'-z)} \quad (1).

Dar 2SABC=xa+yb+zc=xa+yb+zc.2S_{ABC} = xa+yb+zc = x'a+y'b+z'c.
Ținând cont de (1), (yy)a+(zz)a(yy)b(zz)c=0.(y'-y)a + (z'-z)a - (y'-y)b - (z'-z)c=0.

Adică (yy)>0(ab)+(zz)>0(ac)=0.\boxed{\underbrace{(y'-y)}_{>0}(a-b) + \underbrace{(z'-z)}_{>0}(a-c)=0}.

  • dacă amax(b,c)a \geq max(b,c), atunci ab0a-b\geq 0 și ac0a-c \geq 0;
  • dacă amin(b,c)a \leq min(b,c), atunci ab0a-b\leq 0 și ac0a-c \leq 0;

În ambele cazuri, avem egalitate cu zero când ab=ac=0.a-b=a-c=0.
Deci a=b=c.\boxed{a=b=c}.