Чтобы доказать, что если точка О — точка пересечения высот остроугольного треугольника ABC, то выполняются следующие равенства:
- ∠ABC + ∠AOC = 180°
- ∠BCA + ∠BOA = 180°
- ∠CAB + ∠COB = 180°
Для начала, давайте определим, что точка O является ортоцентром треугольника ABC, то есть точкой пересечения высот.
Рассмотрим угол ∠AOC. Высота из точки A пересекает сторону BC в точке H. Угол ∠AOB образован высотой, проведённой к основанию BC, что делает его прямым углом, то есть ∠AOB = 90°. Поскольку сумма углов в треугольнике равна 180°, то ∠ABC + ∠AOC = 180° из-за того, что ∠AOC и ∠ABC образуют развернутый угол с ∠AOB.
Теперь рассмотрим угол ∠BCA и ∠BOA. Аналогично предыдущему аргументу, высота из точки B пересекает сторону AC в точке K, и угол, образованный высотой, также равен 90° (∠BOA = 90°). Следовательно, выполняется равенство ∠BCA + ∠BOA = 180°.
Наконец, анализируем угол ∠CAB и ∠COB. Высота из точки C пересекает сторону AB в точке L, и угол ∠COB также равен 90°. Таким образом, ∠CAB + ∠COB = 180°.
Таким образом, мы показали, что в остроугольном треугольнике, где точка O является ортоцентром, выполняются все три данных равенства.