Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 561854
i

В четырёхуголь­ни­ке ABCD про­ти­во­по­лож­ные сто­ро­ны не па­рал­лель­ны. Диа­го­на­ли четырёхуголь­ни­ка ABCD пе­ре­се­ка­ют­ся в точке O под пря­мым углом и об­ра­зу­ют че­ты­ре по­доб­ных тре­уголь­ни­ка, у каж­до­го из ко­то­рых одна из вер­шин  — точка O.

а)  До­ка­жи­те, что около четырёхуголь­ни­ка ABCD можно опи­сать окруж­ность.

б)  Най­ди­те ра­ди­ус впи­сан­ной окруж­но­сти, если AC  =  10, BD  =  26.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Рас­смот­рим тре­уголь­ни­ки ABO и COD: углы ABD и BDC при се­ку­щей BD не равны. Тогда, так как тре­уголь­ни­ки ABO и COD по­доб­ны, углы ABO и DCO, а также BAO и CDO равны. Ана­ло­гич­но для тре­уголь­ни­ков AOD и BDC. Сумма углов ABO и OBC не равна 90°, сле­до­ва­тель­но, кон­фи­гу­ра­цию можно пред­ста­вить при­ве­ден­ным ри­сун­ком. За­ме­тим, что \widehatABD = \widehatACD, cле­до­ва­тель­но, во­круг че­ты­рех­уголь­ни­ка ABCD можно опи­сать окруж­ность.

б)  Пусть BO = a, OC = b, тогда: OD = OC умно­жить на дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: a конец дроби = дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: a конец дроби ,

BO = OA умно­жить на дробь: чис­ли­тель: AO, зна­ме­на­тель: OD конец дроби рав­но­силь­но a = дробь: чис­ли­тель: AO в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: b в квад­ра­те конец дроби рав­но­силь­но AO = b.

Из этого сле­ду­ет, что сто­ро­ны AO и OC равны: AO = OC = 5.

Пусть OB = x, тогда OD = дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: x конец дроби = 26 минус x при x боль­ше 0. Тогда

x в квад­ра­те минус 26x плюс 25 = 0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x = 1,x = 25. конец со­во­куп­но­сти .

С уче­том сим­мет­рии можно вы­брать любое из най­ден­ных зна­че­ний x. Пусть длина OB равна 1, длина OD равна 25, тогда

AB = BC = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 плюс 1 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 26 конец ар­гу­мен­та ,

AD = DC = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 плюс 625 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 650 конец ар­гу­мен­та = 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 26 конец ар­гу­мен­та .

Най­дем по­лу­пе­ри­метр че­ты­рех­уголь­ни­ка ABCD:

p_ABCD = дробь: чис­ли­тель: 2 умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 26 конец ар­гу­мен­та плюс 2 умно­жить на 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 26 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 26 конец ар­гу­мен­та .

Най­дем пло­щадь че­ты­рех­уголь­ни­ка ABCD:

S_ABCD = 2S_BAD = 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на AO умно­жить на BD = 5 умно­жить на 26 = 130.

Вы­чис­лим ис­ко­мый ра­ди­ус:

r= дробь: чис­ли­тель: S_ABCD, зна­ме­на­тель: p_ABCD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 130, зна­ме­на­тель: 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 26 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 65 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 26 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 умно­жить на 26 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 26 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби .

Оста­лось от­ме­тить, что диа­го­наль АС может яв­ля­ет­ся дру­гой диа­го­на­лью дель­то­и­да и бис­сек­три­сой его углов. В этом слу­чае ана­ло­гич­ное при­ве­ден­но­му выше квад­рат­ное урав­не­ние имеет вид x в квад­ра­те минус 5x плюс 169=0, и не имеет кор­ней. Сле­до­ва­тель­но, такая кон­фи­гу­ра­ций не­воз­мож­на.

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 26 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби .

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

Аналоги к заданию № 561854: 562036 Все

Источник: Из­бран­ные за­да­ния по ма­те­ма­ти­ке из по­след­них сбор­ни­ков ФИПИ
Классификатор планиметрии: Мно­го­уголь­ни­ки, Окруж­но­сти и четырёхуголь­ни­ки, Четырёхуголь­ник со вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ны­ми диа­го­на­ля­ми