Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Две окруж­но­сти ка­са­ют­ся внеш­ним об­ра­зом в точке K. Пря­мая AB ка­са­ет­ся пер­вой окруж­но­сти в точке A, а вто­рой  — в точке B. Пря­мая BK пе­ре­се­ка­ет первую окруж­ность в точке D, пря­мая AK пе­ре­се­ка­ет вто­рую окруж­ность в точке C.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мые AD и BC па­рал­лель­ны.

б)  Най­ди­те пло­щадь тре­уголь­ни­ка AKB, если из­вест­но, что ра­ди­у­сы окруж­но­стей равны 1 и 4.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Обо­зна­чим цен­тры окруж­но­стей O1 и O2 со­от­вет­ствен­но. Пусть общая ка­са­тель­ная, про­ведённая к окруж­но­стям в точке K, пе­ре­се­ка­ет AB в точке M. По свой­ству ка­са­тель­ных, про­ведённых из одной точки, AM  =  KM и KM  =  BM. Тре­уголь­ник AKB, у ко­то­ро­го ме­ди­а­на равна по­ло­ви­не сто­ро­ны, к ко­то­рой она про­ве­де­на,  — пря­мо­уголь­ный. Впи­сан­ный угол AKD пря­мой, по­это­му он опи­ра­ет­ся на диа­метр AD. Зна­чит, AD ⊥ AB. Ана­ло­гич­но по­лу­ча­ем, что BC ⊥ AB. Сле­до­ва­тель­но, пря­мые AD и BC па­рал­лель­ны.

 

б)  Пусть, для опре­де­лен­но­сти, ра­ди­ус окруж­но­сти с цен­тром в точке O1 равен 4, а ра­ди­ус окруж­но­сти с цен­тром в точке O2 равен 1. Тре­уголь­ни­ки BKC и AKD по­доб­ны,  дробь: чис­ли­тель: AD, зна­ме­на­тель: BC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: DK, зна­ме­на­тель: KB конец дроби =4. Пусть S_BKC=S, тогда S_AKD=16S. У тре­уголь­ни­ков AKD и AKB общая вы­со­та, сле­до­ва­тель­но,

 дробь: чис­ли­тель: S_AKD, зна­ме­на­тель: S_AKB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: DK, зна­ме­на­тель: KB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AD, зна­ме­на­тель: BC конец дроби ,

то есть SAKB  =  4S. Ана­ло­гич­но, SCKD  =  4S. Пло­щадь тра­пе­ции ABCD равна 25S.

Вы­чис­лим пло­щадь тра­пе­ции ABCD. За­ме­тим, что O_1H = O_1A минус AH = O_1A минус O_2B. Про­ведём к AD пер­пен­ди­ку­ляр O2H, рав­ный вы­со­те тра­пе­ции, и найдём его из пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка O2HO1. По­лу­ча­ем:

O_2H= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: O_1O_2 в квад­ра­те минус O_1H в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =4,

S_ABCD= дробь: чис­ли­тель: AD плюс BC, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на AB=20.

Сле­до­ва­тель­но, 25S  =  20, от­ку­да S  =  0,8 и SAKB  =  4S  =  3,2.

 

Ответ: б) 3,2.

 

При­ве­дем ре­ше­ние пунк­та б) Ра­ми­ля Ба­га­ви­е­ва.

Вы­чис­лим пло­щадь тра­пе­ции ABCD. За­ме­тим, что O_1H = O_1A минус AH = O_1A минус O_2B. Про­ведём к AD пер­пен­ди­ку­ляр O2H, рав­ный вы­со­те тра­пе­ции, и найдём его из пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка O2HO1:

O_2H= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: O_1O_2 в квад­ра­те минус O_1H в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =4.

Из по­до­бия тре­уголь­ни­ков AKD и AKB сле­ду­ет  дробь: чис­ли­тель: AK, зна­ме­на­тель: BK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AD, зна­ме­на­тель: BA конец дроби = 2, таким об­ра­зом, AK  =  2BK. При­ме­ним тео­ре­му Пи­фа­го­ра к тре­уголь­ни­ку AKB, на­хо­дим:

16 = AB в квад­ра­те = AK в квад­ра­те плюс BK в квад­ра­те = 4BK в квад­ра­те плюс BK в квад­ра­те = 5BK в квад­ра­те .

Тогда BK = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби , AK = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби , от­ку­да по­лу­ча­ем:

S_AKB= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AK умно­жить на BK= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби =3,2.


-------------
Дублирует задание № 501887.
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:
Классификатор планиметрии: Окруж­но­сти и си­сте­мы окруж­но­стей