Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д14 C4 № 500349
i

Дан тре­уголь­ник со сто­ро­на­ми 115, 115 и 184. Внут­ри него рас­по­ло­же­ны две рав­ные ка­са­ю­щи­е­ся окруж­но­сти, каж­дая из ко­то­рых ка­са­ет­ся двух сто­рон тре­уголь­ни­ка. Най­ди­те ра­ди­у­сы окруж­но­стей.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­смот­рим рав­но­бед­рен­ный тре­уголь­ник ABC, в ко­то­ром AB  =  AC  =  115, BC  =  184. Пусть AH  — вы­со­та тре­уголь­ни­ка ABC. Тогда H  — се­ре­ди­на BC.

Обо­зна­чим ∠ABC = ∠ACB  =  α. Тогда

 ко­си­нус альфа = дробь: чис­ли­тель: BH, зна­ме­на­тель: AB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , синус альфа = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , тан­генс альфа = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Пред­по­ло­жим, что окруж­ность ра­ди­у­са r с цен­тром O1 впи­са­на в угол ACB и ка­са­ет­ся ос­но­ва­ния BC в точке N, а окруж­ность того же ра­ди­у­са с цен­тром O2, впи­са­на в угол ABC, ка­са­ет­ся ос­но­ва­ния BC в точке M, а пер­вой окруж­но­сти  — в точке D. Центр окруж­но­сти, впи­сан­ной в угол, лежит на его бис­сек­три­се, по­это­му

\angle O_2BM= дробь: чис­ли­тель: альфа , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , а tg дробь: чис­ли­тель: альфа , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: синус альфа , зна­ме­на­тель: 1 плюс ко­си­нус альфа конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Из пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка BMO2 на­хо­дим:

BM=O_2M умно­жить на \ctg\angle MBO_2=r умно­жить на \ctg дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =3r.

Тогда CN  =  BM  =  3r.

Линия цен­тров ка­са­ю­щих­ся окруж­но­стей про­хо­дит через точку их ка­са­ния, по­это­му O1O2  =  2r, зна­чит, MN  =  O1O2  =  2r, по­сколь­ку O1O2MN  — пря­мо­уголь­ник. Сле­до­ва­тель­но,

184=BC=BM плюс MN плюс CN=3r плюс 2r плюс 3r=8r,

от­ку­да на­хо­дим r  =  23.

Пусть те­перь окруж­ность ра­ди­у­са r с цен­тром O1 впи­са­на в угол BAC и ка­са­ет­ся бо­ко­вой сто­ро­ны AB в точке P, вто­рая окруж­ность ра­ди­у­са r с цен­тром O2 впи­са­на в угол ABC, ка­са­ет­ся бо­ко­вой сто­ро­ны AB в точке Q, а также ка­са­ет­ся пер­вой окруж­но­сти.

Из пря­мо­уголь­ных тре­уголь­ни­ков APO1 и BQO2 на­хо­дим:

AP=O_1P умно­жить на \ctg\angle PAO_1=r умно­жить на тан­генс альфа = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби r,

BQ=O_2Q умно­жить на \ctg\angle QBO_2=r умно­жить на \ctg дробь: чис­ли­тель: альфа , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =3r.

Сле­до­ва­тель­но,

115=AB=AP плюс PQ плюс QB=AP плюс O_1O_2 плюс QB= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби r плюс 2r плюс 3r= дробь: чис­ли­тель: 23, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби r,

от­ку­да на­хо­дим r  =  20.

В слу­чае, когда окруж­но­сти впи­са­ны в углы BAC и ACB, по­лу­чим тот же ре­зуль­тат.

 

Ответ: 23 или 20.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Рас­смот­ре­ны все воз­мож­ные гео­мет­ри­че­ские кон­фи­гу­ра­ции и по­лу­чен пра­виль­ный ответ3
Рас­смот­ре­на хотя бы одна воз­мож­ная кон­фи­гу­ра­ция, в ко­то­рой по­лу­че­но пра­виль­ное зна­че­ние ис­ко­мой ве­ли­чи­ны2
Рас­смот­ре­на хотя бы одна воз­мож­ная гео­мет­ри­че­ская кон­фи­гу­ра­ция, в ко­то­рой по­лу­че­но зна­че­ние ис­ко­мой ве­ли­чи­ны, не­пра­виль­ное из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 500066: 500349 511334 Все

Методы алгебры: Фор­му­лы по­ло­вин­но­го ар­гу­мен­та
Классификатор планиметрии: Окруж­но­сти и си­сте­мы окруж­но­стей, Окруж­но­сти и тре­уголь­ни­ки, Окруж­ность, впи­сан­ная в тре­уголь­ник
Георгий Маргелов 16.05.2016 13:28

В пер­вом слу­чае вы слиш­ком услож­ня­е­те, там до­ста­точ­но тео­ре­мы пи­фа­го­ра и на­хож­де­ние пло­ща­ди пря­мо­угол­ных тре­уголь­ни­ков двумя спо­со­ба­ми. И все

Константин Лавров

Я бы даже ска­зал, до­ста­точ­но найти вы­со­ту, а потом по­счи­тать ра­ди­ус впи­сан­ной окруж­но­сти по из­вест­ной фор­му­ле.