Тип 17 № 682551 

Планиметрическая задача. Четырехугольники и их свойства
i
Дан прямоугольник ABCD. Известно, что CD = 3AD. Точка M — середина его стороны AD. На стороне CD отмечена точка N. Известно, что CN = 2ND. Точка K — середина отрезка CM.
а) Докажите, что точки B, N и K лежат на одной прямой.
б) Найдите KN, если известно, что 
Решение. 
а) Пусть прямые BN и AD пересекаются в точке P. Углы CBP и NPD равны как накрест лежащие при параллельных прямых BC и AP и секущей BP. Значит, прямоугольные треугольники BCN и PDN подобны по острому углу, откуда следуют соотношения

Следовательно,
В то же время
и потому
Значит, прямая CD — медиана треугольника MCP, а N — точка пересечения его медиан, поскольку
Таким образом, прямая PN — также медиана треугольника MCP, поэтому она пересекает сторону CM в ее середине — точке K. Следовательно, точка K лежит на прямой PN, а значит, и на прямой BN.
б) Из условия получаем, что
По теореме Пифагора в треугольнике PDN:

По свойству точки пересечения медиан
откуда 
Ответ: б) 5.
Приведем другое решение.

а) Введем прямоугольную систему координат, как показано на рисунке. Пусть
тогда
Найдем координаты точек B и N, находим уравнение прямой BN:
Уравнение прямой BN имеет вид
Подставляя координаты точек, получаем:

Значит, уравнение прямой BN есть
Подставим в него координаты точки K:
откуда 0 = 0. Таким образом, точка K принадлежит прямой BN.
б) Из условия
то есть
Следовательно,
и
Длина вектора
равна 
Критерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| 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 выше | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Ответ: б) 5.