Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д15 C4 № 505861
i

Дан тре­уголь­ник АВС, в ко­то­ром \angle ABC= арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . В тре­уголь­ник впи­са­на окруж­ность, ко­то­рая ка­са­ет­ся сто­рон AC, CB, BA в точ­ках K, T и M со­от­вет­ствен­но. Пря­мая AT пе­ре­се­ка­ет окруж­ность в точке L, при­чем AL = 2. Най­ди­те пло­щадь тре­уголь­ни­ка, одна из сто­рон ко­то­ро­го AT, а дру­гая со­дер­жит точку ка­са­ния окруж­но­стью тре­уголь­ни­ка АВС, если AK = 4.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­да­ча тре­бу­ет найти пло­ща­ди тре­уголь­ни­ков АВТ и АСТ.

Ясно, что \angle ABC=60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка .

По свой­ству се­ку­щей и ка­са­тель­ной, про­ве­ден­ной из точки вне круга имеем:

AT умно­жить на AL=AM в квад­ра­те .AT= дробь: чис­ли­тель: AM в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: AL конец дроби =8.

Также за­ме­тим, что по свой­ству ка­са­тель­ной к окруж­но­сти будем иметь: АК = АМ = 4, ВМ = ВТ, СТ = КС.

 

Слу­чай 1. Пусть BT = BM = x.

По тео­ре­ме ко­си­ну­сов:

AT в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка x плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс x в квад­ра­те минус 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на x умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ;x в квад­ра­те плюс 8x плюс 16 плюс x в квад­ра­те минус x в квад­ра­те минус 4x=64;x в квад­ра­те плюс 4x минус 48=0;

x= минус 2\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 плюс 48 конец ар­гу­мен­та = минус 2\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 52 конец ар­гу­мен­та = минус 2\pm 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та .

Ко­рень  минус 2 минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та не под­хо­дит по смыс­лу за­да­чи.

Зна­чит, BT=BM=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 2=2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

AB=4 плюс x=4 минус 2 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та =2 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та =2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

S левая круг­лая скоб­ка ABT пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AB умно­жить на BT умно­жить на синус 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 2 левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = левая круг­лая скоб­ка 13 минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та =12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

Итак, S левая круг­лая скоб­ка ABT пра­вая круг­лая скоб­ка =12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

 

Слу­чай 2.

Пусть T= C = y.

Тогда по тео­ре­ме ко­си­ну­сов AC в квад­ра­те =AB в квад­ра­те плюс BC в квад­ра­те минус 2 умно­жить на AB умно­жить на BC умно­жить на ко­си­нус 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка .

AC в квад­ра­те =AB в квад­ра­те плюс BC в квад­ра­те минус AB умно­жить на BC

или

 левая круг­лая скоб­ка 4 плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 2 плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 2 плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка .

16 плюс 8y плюс y в квад­ра­те =

= левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 2 плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус
 минус 2 левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 2 плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка плюс левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 2 плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка ;

16 плюс 8y плюс y в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 2 минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 2 минус y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 52 минус 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та y плюс 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 4 плюс 2y;16 плюс 8y плюс y в квад­ра­те =

 левая круг­лая скоб­ка 4 минус y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 48 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та y плюс 2y;

16 плюс 8y плюс y в квад­ра­те =16 минус 8y плюс y в квад­ра­те плюс 48 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та y плюс 2y;8y плюс 8y минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та y минус 2y=48;

 левая круг­лая скоб­ка 14 минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка y=48; левая круг­лая скоб­ка 7 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка y=24;y=
= дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 7 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 24 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 7 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 7 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 7 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 24 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 7 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 49 минус 13 конец дроби

= дробь: чис­ли­тель: 24 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 7 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 36 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 7 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 14 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

BC=x плюс y=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 14 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 6 плюс 14 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 8 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на AB умно­жить на BC умно­жить на синус 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 8 левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

S левая круг­лая скоб­ка ATC пра­вая круг­лая скоб­ка =S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка минус S левая круг­лая скоб­ка ABT= дробь: чис­ли­тель: 4 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус 12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 4 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 1 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс 13 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та минус 36 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =

=4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 14 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та минус 9, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

 

Ответ: 12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та или 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б.3
По­лу­чен обос­но­ван­ный ответ в пунк­те б.

ИЛИ

Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а и при обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки.

2
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а.

ИЛИ

При обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки.

ИЛИ

Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б и ис­поль­зо­ва­ни­ем утвер­жде­ния пунк­та а, при этом пункт а не вы­пол­нен.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 3
Методы геометрии: Свой­ства ка­са­тель­ных, се­ку­щих, Тео­ре­ма ко­си­ну­сов
Классификатор планиметрии: Ком­би­на­ции фигур