Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 642339
i

Дан ромб ABCD. Пря­мая, пер­пен­ди­ку­ляр­ная сто­ро­не AD, пе­ре­се­ка­ет его диа­го­наль AC в точке M, диа­го­наль BD  — в точке N, при­чем AM : MC  =  1 : 2, BN : ND  =  1 : 3.

а)  До­ка­жи­те, что  ко­си­нус \angleBAD = 0,2.

б)  Най­ди­те пло­щадь ромба, если MN  =  5.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть BN  =  x и ND = 3x, точка O  — точка пе­ре­се­че­ния и BD. Точка  P  — точка пе­ре­се­че­ния MN и AD, от­ре­зок OH  — вы­со­та тре­уголь­ни­ка AOD. Тогда

NO : OD = PH : HD = 1 : 2,

AP : PH = AM : MO = 2 : 1.

Сле­до­ва­тель­но, AH : HD = 3 : 2, где AH = 3y и HD = 2y. Тре­уголь­ни­ки AOH и ODH по­доб­ны, сле­до­ва­тель­но, OH : AH = DH : OH, где OH в квад­ра­те = 6y в квад­ра­те , то есть OH = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та y. На­хо­дим:

 тан­генс \angle OAD = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та y, зна­ме­на­тель: 3 y конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

тогда

 тан­генс \angle BAD = дробь: чис­ли­тель: 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , зна­ме­на­тель: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби конец дроби = 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та .

Итого:

 ко­си­нус \angle BAD = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: тан­генс в квад­ра­те \angle BAD плюс 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

б)  Пусть \angle OAD = \angle MNO = альфа . Тогда  ко­си­нус 2 альфа = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , от­ку­да 2 ко­си­нус в квад­ра­те альфа = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби или  ко­си­нус альфа = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та . За­ме­тим, что

NO = MN умно­жить на ко­си­нус альфа = 5 умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та ,

сле­до­ва­тель­но, BD = 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та . По­лу­ча­ем  синус альфа = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та , сле­до­ва­тель­но, MO = 5 умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , от­ку­да AC = 6 умно­жить на MO = 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та .

Итого на­хо­дим пло­щадь ромба ABCD:

S_ABCD = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AC умно­жить на BD = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та = 12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 150 конец ар­гу­мен­та = 60 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та .

Ответ: б) 60 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 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: Три­го­но­мет­рия в гео­мет­рии
Классификатор планиметрии: Четырёхуголь­ник со вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ны­ми диа­го­на­ля­ми, По­до­бие