Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 649749
i

Окруж­ность, впи­сан­ная в тра­пе­цию ABCD, ка­са­ет­ся ее бо­ко­вых сто­рон AB и CD в точ­ках М и N со­от­вет­ствен­но. Из­вест­но, что A M = 6 M B и 2 D N = 3 C N.

а)  До­ка­жи­те, что A D = 3 B C.

б)  Най­ди­те длину от­рез­ка MN, если ра­ди­ус окруж­но­сти равен  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 105 конец ар­гу­мен­та .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть впи­сан­ная окруж­ность ка­са­ет­ся ос­но­ва­ния BC в точке G, а ос­но­ва­ния AD  — в точке  F. Пусть также AM = AF = 6x, GC = CN = 2y. Тогда MB = BG = x и FD = DN = 3y. От­ре­зок GF  — диа­метр окруж­но­сти, а сле­до­ва­тель­но, вы­со­та тра­пе­ции. Тогда, за­пи­сав две тео­ре­мы Пи­фа­го­ра, по­лу­чим, что

GF в квад­ра­те = AB в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка AF минус BG пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = CD в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка DF минус CG пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те ,

от­ку­да

 левая круг­лая скоб­ка 7x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 5 x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка 5 y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус y в квад­ра­те ,

зна­чит, x = y. Сле­до­ва­тель­но,

AD = 6 x плюс 3 y = 9 y = 3 левая круг­лая скоб­ка x плюс 2 y пра­вая круг­лая скоб­ка = 3 BC.

Что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

б)  Из ре­ше­ния пунк­та а) по­лу­чим, что

 левая круг­лая скоб­ка 7x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 5x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 105 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те ,

от­ку­да 24x в квад­ра­те = 420, то есть

x = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 35, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец ар­гу­мен­та ,

 ко­си­нус \angle A= дробь: чис­ли­тель: 5x, зна­ме­на­тель: 7x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби ,

 ко­си­нус \angle D = дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 5x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

По фор­му­ле ко­си­ну­са двой­но­го угла на­хо­дим:

1 минус 2 ко­си­нус в квад­ра­те \angle AFM = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби рав­но­силь­но ко­си­нус \angle AFM= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби конец ар­гу­мен­та .

Ана­ло­гич­но  ко­си­нус \angle DFN = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та , и тогда

FM = 2AF умно­жить на ко­си­нус \angle AFM = 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та .

Ана­ло­гич­но FN = 2 FD умно­жить на ко­си­нус \angle DFN = 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та .

Далее за­ме­тим, что по свой­ству угла между ка­са­тель­ной и хор­дой \angle DFN = \angle FMN и  \angle AFM = \angle FNM. От­сю­да имеем:

MN = MF умно­жить на ко­си­нус \angle FMN плюс FN умно­жить на ко­си­нус \angle FNM = 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та плюс 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби конец ар­гу­мен­та = 12 плюс 6 = 18.

Ответ: б)  18.

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
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 446
Методы геометрии: Свой­ства хорд, Свой­ства ка­са­тель­ных, се­ку­щих, Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра, Три­го­но­мет­рия в гео­мет­рии
Классификатор планиметрии: Окруж­ность, впи­сан­ная в че­ты­рех­уголь­ник