Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д15 C4 № 527578
i

В тра­пе­ции ABCD с мень­шим ос­но­ва­ни­ем BC и пло­ща­дью, рав­ной 2, пря­мые BC и AD ка­са­ют­ся окруж­но­сти диа­мет­ром  ко­рень из 2 в точ­ках В и D со­от­вет­ствен­но. Бо­ко­вые сто­ро­ны тра­пе­ции AB и CD пе­ре­се­ка­ют окруж­ность в точ­ках M и N со­от­вет­ствен­но. Длина MN равна 1.

а)  Най­ди­те ве­ли­чи­ну угла MBN.

б)  Най­ди­те длину ос­но­ва­ния AD.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  При­ме­ним тео­ре­му си­ну­сов к тре­уголь­ни­ку MBN, по­лу­чим:  дробь: чис­ли­тель: MN, зна­ме­на­тель: синус \angle MBN конец дроби =2R, от­ку­да  синус \angle MBN = дробь: чис­ли­тель: MN, зна­ме­на­тель: 2R конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из 2 конец дроби , тогда \angle MBN=45 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка или \angle MBN=135 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка . Вос­поль­зу­ем­ся тем, что AD > BC. Если сдви­гать точку A к точке D, точка M будет пе­ре­ме­щать­ся по дуге в сто­ро­ну точки D, таким об­ра­зом, дуга NBM будет уве­ли­чи­вать­ся. В тот мо­мент, когда ос­но­ва­ния ста­нут равны, точки M и N ста­нут сим­мет­рич­ны от­но­си­тель­но се­ре­ди­ны от­рез­ка BD, то есть ста­нут диа­мет­раль­но про­ти­во­по­лож­ны. Итак, если уве­ли­чи­вать дугу NBM, то она ста­нет по­лу­окруж­но­стью, зна­чит, на ис­ход­ной кар­тин­ке она мень­ше по­лу­окруж­но­сти, по­это­му \angle NBM боль­ше 90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка . Таким об­ра­зом, \angle MBN=135 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка .

б)  По усло­вию пло­щадь тра­пе­ции S_трап = дробь: чис­ли­тель: BC плюс AD, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на BD = 2. Вы­со­та тра­пе­ции равна диа­мет­ру окруж­но­сти: BD = ко­рень из 2 . Пусть длина верх­не­го ос­но­ва­ния тра­пе­ции равна а, а длина ниж­не­го равна b, из вы­ра­же­ния для пло­ща­ди тра­пе­ции на­хо­дим, что: a = BC = 2 ко­рень из 2 минус AD = 2 ко­рень из 2 минус b.

Пусть угол CBD равен α, угол ADB равен β. Тре­уголь­ник BMD пря­мо­уголь­ный, так как BD  — диа­метр окруж­но­сти, по­это­му \angle MBD = 90 гра­ду­сов минус бета , а \angle BAD = 90 гра­ду­сов минус \angle MBD = бета . В пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке CBD на­хо­дим:  тан­генс альфа = дробь: чис­ли­тель: CB, зна­ме­на­тель: BD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: конец дроби ко­рень из 2 . В пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке ADB на­хо­дим:  тан­генс бета = дробь: чис­ли­тель: BD, зна­ме­на­тель: DA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 2 , зна­ме­на­тель: b конец дроби . Угол MDC, рав­ный сумме углов CBD и ADB, опи­ра­ет­ся на ту же хорду, что и угол MBC, но его вер­ши­на лежит по дру­гую сто­ро­ну от этой хорды, по­это­му \angle MDN = 180 гра­ду­сов минус \angle MBC = 45 гра­ду­сов. Сле­до­ва­тель­но,  тан­генс \angle MDN = 1.

При­ме­ним фор­му­лу тан­ген­са суммы:

 тан­генс \angle MDN = тан­генс левая круг­лая скоб­ка альфа плюс бета пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: тан­генс альфа плюс тан­генс бета , зна­ме­на­тель: 1 минус тан­генс альфа тан­генс бета конец дроби = 1,

от­ку­да  тан­генс альфа плюс тан­генс бета = 1 минус тан­генс альфа тан­генс бета . Под­став­ляя зна­че­ния тан­ген­сов, на­хо­дим:

 дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: конец дроби ко­рень из 2 плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 2 , зна­ме­на­тель: b конец дроби = 1 минус дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: конец дроби ко­рень из 2 дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 2 , зна­ме­на­тель: b конец дроби .

Учтем, что a = 2 ко­рень из 2 минус b, по­лу­ча­ем:

 дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из 2 минус b, зна­ме­на­тель: ко­рень из 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 2 }b = 1 минус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из 2 минус b, зна­ме­на­тель: b конец дроби рав­но­силь­но 2 ко­рень из b минус b в квад­ра­те плюс 2 = ко­рень из 2 b минус 4 плюс b ко­рень из 2 рав­но­силь­но b в квад­ра­те = 6 \underset b боль­ше 0 , зна­ме­на­тель: \mathop{ рав­но­силь­но конец дроби b = ко­рень из 6 .

Ответ: а) 135°, б)  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б3
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 выше0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 527578: 631273 Все

Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 272