Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д15 C4 № 505885
i

Дан пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник MNK с ка­те­та­ми 5 и 12. Тре­уголь­ник KNJ  — рав­но­сто­рон­ний, при­чем точка J и точка M ледат по раз­ные сто­ро­ны от пря­мой NK. Най­ди­те рас­сто­я­ние от цен­тра впи­сан­ной окруж­но­сти в MNK до цен­тра впи­сан­ной в KNJ окруж­но­сти.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

До­ка­жем сна­ча­ла лемму:

Пусть две точки лежат по раз­ные сто­ро­ны от пря­мой, рас­сто­я­ния от них до пря­мой равны  r_1 и r_2, а рас­сто­я­ние между их про­ек­ци­я­ми на эту пря­мую равно d. Тогда рас­сто­я­ние между точ­ка­ми равно  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: d в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка r_1 плюс r_2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та .

До­ка­за­тель­ство. Опу­стим из одной точки пер­пен­ди­ку­ляр на пря­мую и про­длим его до пе­ре­се­че­ния с пря­мой, па­рал­лель­ной дан­ной и про­хо­дя­щей через вто­рую точку. Тогда точка пе­ре­се­че­ния вме­сте с на­чаль­ны­ми двумя точ­ка­ми об­ра­зу­ют пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник, и утвер­жде­ние леммы сле­ду­ет из тео­ре­мы Пи­фа­го­ра.

Вы­чис­лим ра­ди­у­сы впи­сан­ных окруж­но­стей тре­уголь­ни­ка MNK и рав­но­сто­рон­не­го тре­уголь­ни­ка с дан­ной сто­ро­ной, а также от­рез­ки, на ко­то­рые сто­ро­ны этих тре­уголь­ни­ков де­лят­ся точ­ка­ми ка­са­ния с впи­сан­ной окруж­но­стью.

r_MNK= дробь: чис­ли­тель: 2S_MNK, зна­ме­на­тель: MN плюс NK плюс KM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 умно­жить на 12, зна­ме­на­тель: 5 плюс 12 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 в квад­ра­те плюс 12 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 60, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби =2.

Если опу­стить из цен­тра пер­пен­ди­ку­ля­ры на ка­те­ты, об­ра­зу­ет­ся квад­рат со сто­ро­ной 2, по­это­му не­ко­то­рые от­рез­ки равны двум. Осталь­ные равны 5 минус 2=3 и 12 минус 2=10.

Для рав­но­сто­рон­не­го тре­уголь­ни­ка со сто­ро­ной a ра­ди­ус равен  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби , а все от­рез­ки на сто­ро­нах равны  дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Пе­рей­дем к ре­ше­нию за­да­чи. Воз­мож­ны три слу­чая  — тре­уголь­ник по­стро­ен на мень­шем ка­те­те, на боль­шем ка­те­те, на ги­по­те­ну­зе. В каж­дом слу­чае будем при­ме­нять лемму и уже­сде­лан­ные вспо­мо­га­тель­ные вы­чис­ле­ния.

Если на мень­шем ка­те­те, то r_1=2, r_2= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби , а пер­пен­ди­ку­ля­ры на мень­ший катет па­да­ют на рас­сто­я­ни­ях 2 и  дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби от вер­ши­ны пря­мо­го угла, и рас­сто­я­ние между ними будет  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . По лемме рас­сто­я­ние по­лу­чит­ся  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс левая круг­лая скоб­ка 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та .

Если на боль­шем ка­те­те, то r_1=2, r_2= дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби =2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , а пер­пен­ди­ку­ля­ры на мень­ший катет па­да­ют на рас­сто­я­ни­ях 2 и 6 от вер­ши­ны пря­мо­го угла, и рас­сто­я­ние между ними будет 4.

По лемме рас­сто­я­ние по­лу­чит­ся  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 16 плюс левая круг­лая скоб­ка 2 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та .

Если на ги­по­те­ну­зе, то r_1=2, r_2= дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби , а пер­пен­ди­ку­ля­ры на мень­ший катет па­да­ют на рас­сто­я­ни­ях 3 и  дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби от вер­ши­ны боль­ше­го остро­го угла, и рас­сто­я­ние между ними будет  дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . По лемме рас­сто­я­ние по­лу­чит­ся  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 49, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс левая круг­лая скоб­ка 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та .

 

Ответ:  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс левая круг­лая скоб­ка 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та ,  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 16 плюс левая круг­лая скоб­ка 2 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та ,  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 49, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс левая круг­лая скоб­ка 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та .

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 № 7
Классификатор планиметрии: Ком­би­на­ции фигур, Окруж­но­сти, Окруж­но­сти и си­сте­мы окруж­но­стей