
В четырехугольнике ABCD диагонали AC и BD пересекаются в точке K. Точки L и M являются соответственно серединами сторон BC и AD. Отрезок LM содержит точку K. Четырехугольник ABCD таков, что в него можно вписать окружность.
а) Докажите, что четырехугольник ABCD трапеция.
б) Найдите радиус этой окружности, если
и
Решение. а) Отметим на прямой LM точки
и
так, что
и
Тогда
и
— параллелограммы (их диагонали делятся точками пересечения пополам). Тогда
и
как соответственные. Значит, треугольники
и
подобны, то есть
Тогда и
откуда следует подобие треугольников BKC и DKA по углу и двум парам пропорциональных сторон. Значит,
то есть прямая BC параллельна прямой AD, что и требовалось доказать.
Комментарий. Условие описанности для этого пункта не нужно. Отметим также, что ABCD может быть параллелограммом (учитывая описанность — ромбом).
б) Ясно, что из подобия треугольников BLK и KMD по двум углам. Пусть
Из условия описанности
поэтому
Обозначим и напишем теорему косинусов для треугольников BCA и CAD:
Домножим верхнее уравнение на 3 и вычтем из нижнего. Получим:
Итак,
Поскольку
поэтому AB — высота трапеции. Радиус окружности, очевидно, равен половине этой высоты.
Ответ:
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| 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 балл | 3 |
PDF-версии: