Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 515689
i

Точки B1 и C1 лежат на сто­ро­нах со­от­вет­ствен­но AC и AB тре­уголь­ни­ка ABC, причём AB1 : B1C  =  AC1 : C1B. Пря­мые BB1 и CC1 пе­ре­се­ка­ют­ся в точке O.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мая AO делит по­по­лам сто­ро­ну BC.

б)  Най­ди­те от­но­ше­ние пло­ща­ди четырёхуголь­ни­ка AB1OC1 к пло­ща­ди тре­уголь­ни­ка ABC, если из­вест­но, что AB1 : B1C  =  AC1 : C1B  =  1 : 4.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  По тео­ре­ме Ме­не­лая  дробь: чис­ли­тель: CB, зна­ме­на­тель: BK конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: KO, зна­ме­на­тель: OA конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: AB_1, зна­ме­на­тель: B_1C конец дроби =1 и  дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: CK конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: KO, зна­ме­на­тель: OA конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: AC_1, зна­ме­на­тель: C_1B конец дроби =1. По­сколь­ку  дробь: чис­ли­тель: AC_1, зна­ме­на­тель: C_1B конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AB_1, зна­ме­на­тель: B_1C конец дроби , на­хо­дим:  дробь: чис­ли­тель: CB, зна­ме­на­тель: BK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: CK конец дроби рав­но­силь­но CK=BK.

б)  По тео­ре­ме Ме­не­лая  дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: AC_1 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: C_1O, зна­ме­на­тель: OC конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: CK, зна­ме­на­тель: KB конец дроби =1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: C_1O, зна­ме­на­тель: OC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Также имеем  дробь: чис­ли­тель: CA, зна­ме­на­тель: AB_1 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: B_1O, зна­ме­на­тель: OB конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: BK, зна­ме­на­тель: KC конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: B_1O, зна­ме­на­тель: OB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . За­ме­тим, что тре­уголь­ни­ки AB1B и BCB1 имеют общую вы­со­ту, сле­до­ва­тель­но:  дробь: чис­ли­тель: S_AB_1B, зна­ме­на­тель: S_BCB_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . По­это­му  дробь: чис­ли­тель: S_AB_1B, зна­ме­на­тель: S_ABC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Ана­ло­гич­но до­ка­зы­ва­ем, что  дробь: чис­ли­тель: S_CAC_1, зна­ме­на­тель: S_ABC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

Тре­уголь­ни­ки AOC и AC1O имеют общую вы­со­ту, по­это­му  дробь: чис­ли­тель: S_AC_1O, зна­ме­на­тель: S_AOC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: S_AC_1O, зна­ме­на­тель: S_AC_1C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: S_AC_1O, зна­ме­на­тель: S_ABC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби . Ана­ло­гич­но до­ка­зы­ва­ем, что  дробь: чис­ли­тель: S_AB_1O, зна­ме­на­тель: S_ABC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби . Тогда  дробь: чис­ли­тель: S_AB_1OC_1, зна­ме­на­тель: S_ABC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби .

 

 

Ответ: 1:15.

 

При­ведём дру­гое ре­ше­ние (Олег Цим­ба­лист).

а)  Из за­дан­но­го по усло­вию со­от­но­ше­ния длин от­рез­ков сле­ду­ет по­до­бие тре­уголь­ни­ков ABC и AB_1 C_1, из ко­то­ро­го, в свою оче­редь, сле­ду­ет па­рал­лель­ность от­рез­ков BC и B_1 C_1. От­ре­зок B_1 C_1 рас­се­ка­ет ис­ход­ный тре­уголь­ник ABC на тре­уголь­ник AB_1 C_1 и тра­пе­цию BC_1 B_1C, в ко­то­рой точка О  — это точка пе­ре­се­че­ния диа­го­на­лей.

Точка пе­ре­се­че­ния диа­го­на­лей тра­пе­ции лежит на пря­мой, про­хо­дя­щей через точку пе­ре­се­че­ния про­дол­же­ний бо­ко­вых сто­рон тра­пе­ции и се­ре­ди­ны её ос­но­ва­ний, из чего сле­ду­ет ис­ко­мое утвер­жде­ние.

 

б)  Пусть в тре­уголь­ни­ке ABC длина ос­но­ва­ния BC равна a, а вы­со­та, опу­щен­ная из вер­ши­ны на ос­но­ва­ние BC, равна h. И пусть пло­щадь тре­уголь­ни­ка АВС равна S = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ah, тогда S_∆AB_1 C_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби S.

Вы­со­та от­се­чен­ной тра­пе­ции BC_1 B_1 C со­ста­вит  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби h. Диа­го­на­ли тра­пе­ции от­се­ка­ют от неё по­доб­ные тре­уголь­ни­ки BCO и B_1 C_1 O, в ко­то­рых

 дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: B_1 C_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: BO, зна­ме­на­тель: B_1 O конец дроби = дробь: чис­ли­тель: CO, зна­ме­на­тель: C_1 O конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби .

Вы­со­ты этих тре­уголь­ни­ков тоже со­от­но­сят­ся как 5 : 1, сле­до­ва­тель­но, вы­со­та тре­уголь­ни­ка BCO со­ста­вит 5/⁠6 от вы­со­ты тра­пе­ции BC_1 B_1 C. По­это­му пло­щадь S_∆BCO= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби h= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби S, а пло­щадь тре­уголь­ни­ка B_1 C_1 O со­ста­вит его 25-⁠ю часть, то есть S_∆B_1 C_1 O= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: конец дроби 75S. На­ко­нец, S_AB_1 OC_1=S_∆AB_1 C_1 плюс S_∆B_1 C_1 O= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби 25 S плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: конец дроби 75 S= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: конец дроби 75 S= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби 15 S.

 

Итак, ис­ко­мое со­от­но­ше­ние равно 1 : 15.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та a) 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) с ис­поль­зо­ва­ни­ем утвер­жде­ния пунк­та а), при этом пункт а) не вы­пол­нен

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, при­ведённых выше0
Мак­си­маль­ный балл3
Источники:
Методы геометрии: Тео­ре­ма Ме­не­лая, Тео­ре­ма Ме­не­лая
Классификатор планиметрии: Мно­го­уголь­ни­ки и их свой­ства, По­до­бие