Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 694285
i

Из точки М вне окруж­но­сти про­ве­де­ны ка­са­тель­ные и се­ку­щая, при­чем точки ка­са­ния и точки пе­ре­се­че­ния се­ку­щей с окруж­но­стью яв­ля­ют­ся вер­ши­на­ми не­ко­то­рой тра­пе­ции. Угол между ка­са­тель­ны­ми равен 60°.

а)  До­ка­жи­те, что диа­го­наль тра­пе­ции равна от­рез­ку ка­са­тель­ной от точки М до точки ка­са­ния.

б)  Най­ди­те от­но­ше­ние боль­ше­го ос­но­ва­ния тра­пе­ции к мень­ше­му.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть точки B и D  — точки ка­са­ния, а точки A и C  — точки пе­ре­се­че­ния пря­мых и окруж­но­сти (см. рис.). От­рез­ки ка­са­тель­ных, про­ве­ден­ных из одной точки, равны, по­это­му  MD = MB. Сле­до­ва­тель­но, тре­уголь­ник DMB  — рав­но­бед­рен­ный с углом 60°, то есть рав­но­сто­рон­ний. Таким об­ра­зом,  MD = BD.

б)  Тра­пе­ция впи­са­на, по­это­му яв­ля­ет­ся рав­но­бо­кой, от­ку­да  AC = BD. Пусть  MD = x. Квад­рат длины от­рез­ка ка­са­тель­ной, про­ве­ден­ной из точки вне окруж­но­сти, равен про­из­ве­де­нию длины всей се­ку­щей, про­хо­дя­щей через ту же точку, на длину ее внеш­ней части, тогда

 MD в квад­ра­те = MC умно­жить на MA рав­но­силь­но x в квад­ра­те = MC умно­жить на левая круг­лая скоб­ка MC плюс x пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но MC в квад­ра­те плюс MC умно­жить на x минус x в квад­ра­те = 0 \underset x боль­ше 0 \mathop рав­но­силь­но
\mathop рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: MC в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: MC, зна­ме­на­тель: x конец дроби минус 1 = 0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: MC, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: MC, зна­ме­на­тель: x конец дроби минус 1 = 0.

Пусть  t = дробь: чис­ли­тель: MC, зна­ме­на­тель: x конец дроби , тогда урав­не­ние при­ни­ма­ет вид  t в квад­ра­те плюс t минус 1 = 0. Оно имеет один по­ло­жи­тель­ный ко­рень  t = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Зна­чит,  дробь: чис­ли­тель: MC, зна­ме­на­тель: x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

По тео­ре­ме об угле между ка­са­тель­ной и хор­дой по­лу­ча­ем  \angle MDC = \angle MAD,  \angle MBC = \angle MAB. Тогда тре­уголь­ни­ки MDC и MAD по­доб­ны по двум углам, ана­ло­гич­но по­доб­ны тре­уголь­ни­ки MBC и MAB. Из этих по­до­бий на­хо­дим

 дробь: чис­ли­тель: CD, зна­ме­на­тель: AD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: MD, зна­ме­на­тель: MA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: MB, зна­ме­на­тель: MA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: AB конец дроби .

Длина от­рез­ка се­ку­щей MA равна

 MA = MC плюс AC = MC плюс MD = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби x плюс x = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби x,

по­это­му

 дробь: чис­ли­тель: AD, зна­ме­на­тель: CD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: MA, зна­ме­на­тель: MD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби x : x = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Ана­ло­гич­но  дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: BC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Тра­пе­ция рав­но­бо­кая, сле­до­ва­тель­но,  AB = CD, тогда

 дробь: чис­ли­тель: AD, зна­ме­на­тель: BC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AD, зна­ме­на­тель: CD конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: BC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та плюс 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 3 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 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 № 524