Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 691005
i

Окруж­ность с цен­тром в точке О впи­са­на в тре­уголь­ник АВС, пе­ре­се­ка­ет от­ре­зок АО в точке М и ка­са­ет­ся сто­ро­ны АВ в точке N. Пря­мые NM и BO па­рал­лель­ны.

а)  До­ка­жи­те, что тре­уголь­ник АВС  — рав­но­бед­рен­ный.

б)  Пря­мая ВО пе­ре­се­ка­ет впи­сан­ную окруж­ность в точке L  левая круг­лая скоб­ка BL боль­ше BO пра­вая круг­лая скоб­ка . Най­ди­те от­но­ше­ние пло­ща­ди четырёхуголь­ни­ка BNML к пло­ща­ди тре­уголь­ни­ка АВС, если  ко­си­нус \angle ABC = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Луч BO яв­ля­ет­ся бис­сек­три­сой угла ABC, а луч AO  — бис­сек­три­сой угла BAC (см. рис.). Пусть  \angle OBA = \angle MNA = альфа . Тогда  \angle ONA = 90 гра­ду­сов как угол между ка­са­тель­ной и ра­ди­у­сом, про­ве­ден­ным в точку ка­са­ния, и  \angle ONM = 90 гра­ду­сов минус альфа как смеж­ный с углом MNA. От­рез­ки OM и ON равны как ра­ди­у­сы, по­это­му тре­уголь­ник OMN  — рав­но­бед­рен­ный, в нем верно:

 \angle ONM = \angle OMN = 90 гра­ду­сов минус альфа ,

 \angle NOM = 180 гра­ду­сов минус левая круг­лая скоб­ка \angle ONM плюс \angle OMN пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 альфа .

Из пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка ANO на­хо­дим  \angle NAO = 90 гра­ду­сов минус 2 альфа , по­это­му  \angle BAC = 2 \angle NAO = 180 гра­ду­сов минус 4 альфа . Сле­до­ва­тель­но,  \angle ABC = \angle ACB = 2 альфа , то есть тре­уголь­ник ABC  — рав­но­бед­рен­ный по свой­ству.

б)  Из усло­вия и до­ка­зан­но­го в пунк­те а) сле­ду­ет, что  ко­си­нус 2 альфа = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби . Пре­об­ра­зу­ем, учи­ты­вая, что угол с гра­дус­ной мерой α  — ост­рый:

 2 ко­си­нус в квад­ра­те альфа минус 1 = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби рав­но­силь­но ко­си­нус в квад­ра­те альфа = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби рав­но­силь­но ко­си­нус альфа = дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

 синус альфа = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус ко­си­нус в квад­ра­те альфа конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Из пунк­та а)  \angle NOM = 2 альфа , углы ONM и NOB равны как на­крест ле­жа­щие при пе­ре­се­че­нии па­рал­лель­ных пря­мых BL и NM се­ку­щей ON, по­это­му:

 \angle MOL = 180 гра­ду­сов минус \angle NOM минус \angle NOB = 180 гра­ду­сов минус 2 альфа минус левая круг­лая скоб­ка 90 гра­ду­сов минус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка = 90 гра­ду­сов минус альфа .

Вы­ра­зим пло­щадь че­ты­рех­уголь­ни­ка BNML:

 S_BNML = S_BNO плюс S_NOM плюс S_MOL =
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BO умно­жить на ON умно­жить на синус левая круг­лая скоб­ка 90 гра­ду­сов минус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби NO умно­жить на OM умно­жить на синус 2 альфа плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби MO умно­жить на OL умно­жить на синус левая круг­лая скоб­ка 90 гра­ду­сов минус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка =
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: NO, зна­ме­на­тель: синус альфа конец дроби умно­жить на NO умно­жить на ко­си­нус альфа плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби NO в квад­ра­те умно­жить на синус 2 альфа плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби NO в квад­ра­те ко­си­нус альфа =
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби NO в квад­ра­те умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби NO в квад­ра­те умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 28 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 14 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби NO в квад­ра­те .

От­ре­зок AK яв­ля­ет­ся бис­сек­три­сой рав­но­бед­рен­но­го тре­уголь­ни­ка, а по­то­му и его вы­со­той. Сле­до­ва­тель­но, точка K  — се­ре­ди­на сто­ро­ны BC. За­пи­шем вы­ра­же­ния длины вы­со­ты AK и сто­ро­ны BC:

 AK = AO плюс OK = дробь: чис­ли­тель: NO, зна­ме­на­тель: синус левая круг­лая скоб­ка 90 гра­ду­сов минус 2 альфа пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби плюс OK = дробь: чис­ли­тель: NO, зна­ме­на­тель: ко­си­нус 2 альфа конец дроби плюс NO = дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби NO плюс NO = дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби NO,

 BC = 2BK = 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: OK, зна­ме­на­тель: синус альфа конец дроби = 6OK = 6NO.

Най­дем пло­щадь тре­уголь­ни­ка ABC:

 S_ABC = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на AK умно­жить на BC = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби NO умно­жить на 6NO = дробь: чис­ли­тель: 48, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби NO в квад­ра­те .

Вы­чис­лим ис­ко­мое от­но­ше­ние:

 дробь: чис­ли­тель: S_BNML, зна­ме­на­тель: S_ABC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 14 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби NO в квад­ра­те : дробь: чис­ли­тель: 48, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби NO в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 98 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 432 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 49 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 216 конец дроби .

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 49 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 216 конец дроби .

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 № 516