Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д15 C4 № 506077
i

На окруж­но­сти ра­ди­у­са 3 с цен­тром в вер­ши­не остро­го угла А пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка АВС взята точка Р. Из­вест­но, что АС = 3, ВС = 8, а тре­уголь­ни­ки АРС и АРВ рав­но­ве­ли­ки. Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки Р до пря­мой ВС, если из­вест­но, что оно боль­ше 2.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Оче­вид­но, что в \Delta ABC \angle C =90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка , в про­тив­ном слу­чае \angle B=90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка , AC в квад­ра­те боль­ше BC в квад­ра­те , а это про­ти­во­ре­чит усло­вию.

По­ме­стим за­дан­ную окруж­ность ра­ди­у­са R = 3 в де­кар­то­ву си­сте­му ко­ор­ди­нат с на­ча­лом в точке А(0; 0). И пусть осталь­ные вер­ши­ны тре­уголь­ни­ка АВС имеют ко­ор­ди­на­ты: В(3; 8), С(3; 0). И пусть P  — точка окруж­но­сти (рис. 1), \angle BAC= альфа ,\angle PAC= бета .

В \Delta BCA по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра

AB= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AC конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те плюс BC в квад­ра­те = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 плюс 64 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 73 конец ар­гу­мен­та .

Тогда:

 ко­си­нус альфа = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 73 конец ар­гу­мен­та конец дроби , синус альфа = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 73 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

S левая круг­лая скоб­ка APB пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AP умно­жить на AB умно­жить на \left| синус левая круг­лая скоб­ка альфа минус бета пра­вая круг­лая скоб­ка |,S левая круг­лая скоб­ка APC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AP умно­жить на AC умно­жить на \left| синус бета |.

Так как S левая круг­лая скоб­ка APB пра­вая круг­лая скоб­ка =S левая круг­лая скоб­ка APC пра­вая круг­лая скоб­ка , то

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 73 конец ар­гу­мен­та умно­жить на \left| синус левая круг­лая скоб­ка альфа минус бета пра­вая круг­лая скоб­ка |=3\left| синус бета | рав­но­силь­но 73 синус в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка альфа минус бета пра­вая круг­лая скоб­ка =9 синус в квад­ра­те бета рав­но­силь­но 73 левая круг­лая скоб­ка синус альфа умно­жить на ко­си­нус бета минус ко­си­нус альфа умно­жить на синус бета пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =9 синус в квад­ра­те бета .

Под­ста­вим в по­след­нее ра­вен­ство зна­че­ния  ко­си­нус альфа = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 73 конец ар­гу­мен­та конец дроби , синус альфа = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 73 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

73 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 64, зна­ме­на­тель: 73 конец дроби умно­жить на синус в квад­ра­те бета минус 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 73 конец дроби синус бета умно­жить на ко­си­нус бета плюс дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 73 конец дроби ко­си­нус в квад­ра­те бета пра­вая круг­лая скоб­ка минус 9 синус в квад­ра­те бета =0 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но 64 синус в квад­ра­те бета минус 48 синус бета умно­жить на ко­си­нус бета плюс 9 ко­си­нус в квад­ра­те бета минус 9 синус в квад­ра­те бета =0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но 64 ко­си­нус в квад­ра­те бета минус 48 синус бета умно­жить на ко­си­нус бета =0 рав­но­силь­но  рав­но­силь­но 16 ко­си­нус бета левая круг­лая скоб­ка 4 ко­си­нус бета минус 3 синус бета пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний ко­си­нус бета =0,3 синус бета =4 ко­си­нус бета конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний ко­си­нус бета =0, тан­генс бета = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . конец со­во­куп­но­сти .

Слу­чай 1 (рис. 2).  ко­си­нус бета =0. Точка Р сов­па­дет с точ­ка­ми пре­се­че­ния окруж­но­сти с осью ор­ди­нат.

Оче­вид­но, что ис­ко­мое рас­сто­я­ние будет равно ра­ди­у­су окруж­но­сти, т. е. 3.

Слу­чай 2.  тан­генс бета = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Най­дем абс­цис­сы точки Р.

 тан­генс бета = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ;  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­си­нус в квад­ра­те бета конец дроби =1 плюс тан­генс в квад­ра­те бета =1 плюс дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .  ко­си­нус бета =\pm дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Так как абс­цис­са точки Р будет равна R ко­си­нус бета =\pm дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , то ис­ко­мое рас­сто­я­ние либо равно 3 минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби мень­ше 2 (не под­хо­дит), либо 3 плюс дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби боль­ше 2 (удо­вле­тво­ря­ет усло­вию за­да­чи).

 

Ответ: 3 или  дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 5 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 № 39
Методы геометрии: Метод ко­ор­ди­нат
Классификатор планиметрии: Ком­би­на­ции фигур