Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Бис­сек­три­сы AN и BMтре­уголь­ни­ка ABC пе­ре­се­ка­ют­ся в точке О, при­чем BO:OM=4:3,CN=18 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та . В че­ты­рех­уголь­ник ONCM впи­са­на окруж­ность.

а)  До­ка­жи­те, что тре­уголь­ник ABC рав­но­бед­рен­ный.

б)  Най­ди­те ра­ди­ус окруж­но­сти.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Из вер­ши­ны С про­ве­дем луч СО, ко­то­рый пе­ре­се­чет AB в точке F. Ясно, что CF  — бис­сек­три­са тре­уголь­ни­ка ABC.

Тре­уголь­ни­ки AOB и AOMимеют рав­ные вы­со­ты, про­ве­ден­ные на их сто­ро­ны OB и OM (или их про­дол­же­ния) со­от­вет­ствен­но. Сле­до­ва­тель­но, их пло­ща­ди от­но­сят­ся как их на­зван­ные ос­но­ва­ния: S левая круг­лая скоб­ка AOB пра­вая круг­лая скоб­ка :S левая круг­лая скоб­ка AOM пра­вая круг­лая скоб­ка =4:3.

 дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AB умно­жить на AO умно­жить на синус \angle BAO, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AM умно­жить на AO умно­жить на синус \angle MAO конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

По­сколь­ку  синус \angle BAO= синус \angle MAO, дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: AM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Ана­ло­гич­но  дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: CM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Рас­смот­рим тре­уголь­ни­ки СОМ и CON. У них: СО  — общая сто­ро­на, \angle OCM=\angle OCN,\angle MOC=\angle NOC как до­пол­ня­ю­щие рав­ные вер­ти­каль­ные углы AOC и FON до 180 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка . По вто­ро­му при­зна­ку ра­вен­ства тре­уголь­ни­ков: \Delta COM=\Delta CON. От­сю­да: OM=ON,CM=NC=18 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та .

Кроме того, из ра­вен­ства тре­уголь­ни­ков COM и CON сле­ду­ет: \angle CMO=\angle CNO.

Из ра­вен­ства  дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: CM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби по­лу­чим:  дробь: чис­ли­тель: BN плюс NC, зна­ме­на­тель: CM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

 дробь: чис­ли­тель: BN, зна­ме­на­тель: CM конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: NC, зна­ме­на­тель: CM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Так как NC = CM, то  дробь: чис­ли­тель: BN, зна­ме­на­тель: CM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус 1; дробь: чис­ли­тель: BN, зна­ме­на­тель: CM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ;BN= дробь: чис­ли­тель: CM, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та .

Рас­смот­рим тре­уголь­ни­ки AOM и BON. У них: \angle AOM=\angle BON как вер­ти­каль­ные, OM = ON по выше до­ка­зан­но­му.

Рав­ные углы CMO и CNO до­пол­ня­ют углы AMO и BNO до 180 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка со­от­вет­ствен­но, от­ку­да \angle AMo=\angle BNO.\angle AOM=\angle BONкак вер­ти­каль­ные. Зна­чит, \Delta AOM= \Delta BON по вто­ро­му при­зна­ку ра­вен­ства тре­уголь­ни­ков, от­ку­да AM=BN=6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та .

AC=AM плюс CM=24 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та ;BC=BN плюс NC=24 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та . Зна­чит, тре­уголь­ник ABC  — рав­но­бед­рен­ный с ос­но­ва­ни­ем AB.

Из рав­но­бед­рен­но­сти тре­уголь­ни­ка ABC сле­ду­ет: \angle A=\angle B,BF = AF,CF\bot AB.

 

б)   Выше было до­ка­за­но, что  дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: AM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Зна­чит, AB= дробь: чис­ли­тель: 4AM, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 умно­жить на 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та ; сле­до­ва­тель­но, BF=4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та .

В пря­мо­уголь­ном \Delta BFC  ко­си­нус B= дробь: чис­ли­тель: BF, зна­ме­на­тель: BC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 24 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби , синус B= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 36 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби .

\angle C=180 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка A плюс B пра­вая круг­лая скоб­ка =180 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 умно­жить на B.

Сле­до­ва­тель­но,  синус \angle C= синус левая круг­лая скоб­ка 180 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2B пра­вая круг­лая скоб­ка = синус левая круг­лая скоб­ка 2B пра­вая круг­лая скоб­ка .

 синус C= синус левая круг­лая скоб­ка 2B пра­вая круг­лая скоб­ка =2 синус B умно­жить на ко­си­нус B=2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 18 конец дроби ; ко­си­нус C= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 35, зна­ме­на­тель: 324 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 324 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 17, зна­ме­на­тель: 18 конец дроби .

В тре­уголь­ни­ке ANC по тео­ре­ме ко­си­ну­сов:

AN в квад­ра­те =AC в квад­ра­те плюс NC в квад­ра­те минус 2AC умно­жить на NC умно­жить на ко­си­нус C= 576 умно­жить на 35 плюс 324 умно­жить на 35 минус 2 умно­жить на 24 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 18 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 17, зна­ме­на­тель: 18 конец дроби =

=35 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 576 плюс 324 минус 816 пра­вая круг­лая скоб­ка =35 умно­жить на 84=5 умно­жить на 7 умно­жить на 7 умно­жить на 3 умно­жить на 4.

 

AN=7 умно­жить на 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та =14 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та .

Окруж­ность, впи­сан­ная в че­ты­рех­уголь­ник ONCM, яв­ля­ет­ся впи­сан­ной и в тре­уголь­ник NC. Сле­до­ва­тель­но, ис­ко­мый ра­ди­ус R= дробь: чис­ли­тель: S левая круг­лая скоб­ка ANC пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: p левая круг­лая скоб­ка ANC пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби .

S левая круг­лая скоб­ка ANC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AC умно­жить на NC умно­жить на синус C= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 24 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 18 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 18 конец дроби =12 умно­жить на 35 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та ;

p левая круг­лая скоб­ка ANC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 14 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та плюс 18 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та плюс 24 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка =
= дробь: чис­ли­тель: 42 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та плюс 14 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =21 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та плюс 7 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та =7 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка .

R= дробь: чис­ли­тель: 12 умно­жить на 35 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 7 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 60 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 60 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 315 минус 15 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 180 умно­жить на 35 минус 60 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 умно­жить на 5 умно­жить на 5 умно­жить на 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 300 конец дроби =

= дробь: чис­ли­тель: 180 умно­жить на 35 минус 300 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 21 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 300 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 18 умно­жить на 35, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 21 конец ар­гу­мен­та =21 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 21 конец ар­гу­мен­та .

 

Ответ: б) 21 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 21 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 № 92
Методы геометрии: Тео­ре­ма ко­си­ну­сов, Углы в окруж­но­стях {центр., впис., опи­ра­ю­щи­е­ся на одну дугу}
Классификатор планиметрии: Окруж­но­сти, Окруж­но­сти и тре­уголь­ни­ки, Окруж­но­сти и четырёхуголь­ни­ки, Окруж­ность, впи­сан­ная в тре­уголь­ник