Problema 4, IMO 2010

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Sea P un punto en el interior del triángulo ABC con circunferencia circunscrita Γ. Las rectas AP,BP,CP cortan otra vez a Γ en los puntos K,L,M, respectivamente. La recta tangente a Γ en C corta a la recta AB en S. Demostrar que si SC=SP entonces MK=ML.




Imagen de el colado

Mi solución: Sabemos que por

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Mi solución:

Sabemos que SC=SP por ser SPC isósceles. Entonces SC2=SP2=SBSA por potencia del punto S. De esta forma obtenemos que SP es tangente al circuncírculo de ABP

Definamos:

PAB=α1

MCA=θ2

 CBL=θ1

LBA=β1

KAC=α2

Tenemos que SPB=PAB=α1 por ser el ángulo semi-inscrito al circuncírculo de BPA.

Sabemos que KPB=α1+β1 por ser ángulo externo de ABP, entonces SPK=β1.

SCK=α2 por ser semi-inscrito y abrir el arco KC.

KCB=α1 por abrir el arco KB al igual que KAB.

Sabemos que ACL=ABL=β1 por abrir el arco LA, aparte, KPC=α2+θ2 por ser ángulo externo al triángulo APC.

Como SPC es isósceles, tenemos que SPC=SCP

de ahí que β1+α2+θ2=α2+θ1+α1

luego, β1+θ2=θ1+α1

sabiendo que MCL=β1+θ2 y que KCM=θ1+α1, podemos concluir que MCL=KCM de ahí que los arcos KM y ML sean iguales.. por lo tanto también sus cuerdas... así, concluimos que:

KM=ML   ■

 

Saludos.