Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 701532
i

В пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник ABC впи­са­на окруж­ность, ка­са­ю­ща­я­ся ка­те­тов AC, BC и ги­по­те­ну­зы AB в точ­ках M, E и K со­от­вет­ствен­но. От­ре­зок EH  — пер­пен­ди­ку­ляр из точки E на пря­мую MK.

а)  До­ка­жи­те, что EK ∥ CH.

б)  Из­вест­но, что AC  =  15, BC  =  8. Найти от­но­ше­ние CH к EK.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  От­рез­ки ка­са­тель­ных, про­ве­ден­ных из одной точки, равны, от­сю­да  BK = BE,  CE = CM,  AM = AK. Сумма углов MCE и MHE равна 180°, по­это­му че­ты­рех­уголь­ник MHEC  — впи­сан­ный. Сле­до­ва­тель­но, углы EMH и ECH равны как впи­сан­ные, опи­ра­ю­щи­е­ся на одну дугу. Угол между ка­са­тель­ной и хор­дой равен впи­сан­но­му углу, опи­ра­ю­ще­му­ся на ту же дугу, ко­то­рую стя­ги­ва­ет эта хорда, а по­то­му  \angle BEK = \angle EMK. Таким об­ра­зом,  \angle BEK = \angle ECH, то есть при пе­ре­се­че­нии пря­мых EK и CH се­ку­щей BC со­от­вет­ствен­ные углы равны, а такие пря­мые па­рал­лель­ны.

б)  Длину ги­по­те­ну­зы тре­уголь­ни­ка ABC най­дем по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра:

 AB = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AC в квад­ра­те плюс BC в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 225 плюс 64 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 289 конец ар­гу­мен­та = 17,

от­ку­да  ко­си­нус \angle ABC = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби . Пусть  \angle BEK = альфа , тогда из рав­но­бед­рен­но­го тре­уголь­ни­ка BEK на­хо­дим  \angle ABC = 180 гра­ду­сов минус 2 альфа . По­лу­ча­ем:

 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 180 гра­ду­сов минус 2 альфа пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби рав­но­силь­но минус ко­си­нус 2 альфа = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 1 минус 2 ко­си­нус в квад­ра­те альфа = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби рав­но­силь­но ко­си­нус в квад­ра­те альфа = дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 34 конец дроби \underset 0 гра­ду­сов мень­ше альфа мень­ше 90 гра­ду­сов \mathop рав­но­силь­но ко­си­нус альфа = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 34 конец дроби .

Пусть  BE = x,  CE = y,  AM = z. Из усло­вия по­лу­ча­ем:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний x плюс y = 8, y плюс z = 15, x плюс z = 17 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 2x плюс y плюс z = 25, y = 8 минус x, z = 17 минус x конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 2x = 10, y = 8 минус x, z = 17 минус x конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний x = 5, y = 3, z = 12. конец си­сте­мы .

По тео­ре­ме ко­си­ну­сов для тре­уголь­ни­ка BEK на­хо­дим:

 ко­си­нус \angle ABC = дробь: чис­ли­тель: BE в квад­ра­те плюс EK в квад­ра­те минус BK в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2BE умно­жить на EK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: EK в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2BE умно­жить на EK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: EK, зна­ме­на­тель: 2BE конец дроби ,

от­ку­да

 EK = 2BE умно­жить на ко­си­нус \angle ABC = 2 умно­жить на 5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 34 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 15 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 17 конец дроби .

Из пря­мо­уголь­но­го рав­но­бед­рен­но­го тре­уголь­ни­ка ECM на­хо­дим  EM = CE ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та = 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та . От­ре­зок EM  — диа­метр опи­сан­ной около че­ты­рех­уголь­ни­ка CEHM окруж­но­сти, по­то­му что на него опи­ра­ют­ся два пря­мых угла. Эта окруж­ность слу­жит опи­сан­ной и для тре­уголь­ни­ка CEH. По свой­ству впи­сан­но­го че­ты­рех­уголь­ни­ка по­лу­ча­ем  \angle CEH = 180 гра­ду­сов минус \angle CMH = \angle KMA. По тео­ре­ме си­ну­сов для тре­уголь­ни­ка CEH на­хо­дим:

 CH = 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та синус \angle CEH = 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та синус \angle KMA.

В рав­но­бед­рен­ном тре­уголь­ни­ке AKM  ко­си­нус \angle BAC = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 180 гра­ду­сов минус 2 \angle KMA пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби , а по­то­му

 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 180 гра­ду­сов минус 2 \angle KMA пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби рав­но­силь­но минус ко­си­нус 2 \angle KMA = дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 2 синус в квад­ра­те \angle KMA минус 1 = дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби рав­но­силь­но синус в квад­ра­те \angle KMA = дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби \underset 0 гра­ду­сов мень­ше \angle KMA мень­ше 90 гра­ду­сов \mathop рав­но­силь­но синус \angle KMA = дробь: чис­ли­тель: 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 17 конец дроби .

Сле­до­ва­тель­но,

 дробь: чис­ли­тель: CH, зна­ме­на­тель: EK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та синус \angle KMA, зна­ме­на­тель: EK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 17 конец дроби : дробь: чис­ли­тель: 15 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 17 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .


-------------
Дублирует задание № 701442.
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: