Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 560782
i

В тре­уголь­ни­ке АВС из­вест­но, что АВ  =  АС  =  15, ВС  =  18. На сто­ро­не АВ от­ме­ти­ли точки М1 и М2 так, что AM1 < AM2. Через точки М1 и М2 про­ве­ли пря­мые, пер­пен­ди­ку­ляр­ные сто­ро­не АВ и от­се­ка­ю­щие от тре­уголь­ни­ка АВС пя­ти­уголь­ник, в ко­то­рый можно впи­сать окруж­ность.

а)  До­ка­жи­те, что AM1 : BM2  =  1 : 3.

б)  Най­ди­те пло­щадь дан­но­го пя­ти­уголь­ни­ка.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  За­ме­тим, что окруж­ность, впи­сан­ная в пя­ти­уголь­ник, о ко­то­ром го­во­рит­ся в усло­вии за­да­чи,  — это окруж­ность, впи­сан­ная в тре­уголь­ник АВС. Пусть впи­сан­ная окруж­ность рав­но­бед­рен­но­го тре­уголь­ни­ка АВС ка­са­ет­ся бо­ко­вой сто­ро­ны АВ в точке D и ос­но­ва­ния ВС в точке Е. Тогда АЕ  — вы­со­та, ме­ди­а­на и бис­сек­три­са тре­уголь­ни­ка АВС,

AE= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AB в квад­ра­те минус BE в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 225 минус 81 конец ар­гу­мен­та =12.

Пусть О  — центр этой окруж­но­сти, r  — её ра­ди­ус, S  — пло­щадь тре­уголь­ни­ка АВС, р  — его по­лу­пе­ри­метр. Тогда

r= дробь: чис­ли­тель: S, зна­ме­на­тель: p конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \tfrac1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на BC умно­жить на AE\tfrac12 левая круг­лая скоб­ка AB плюс BC плюс AC пра­вая круг­лая скоб­ка =4,5.

Пусть СN1M1M2N2  — дан­ный пя­ти­уголь­ник, а Р1 и Р2  — точки ка­са­ния окруж­но­сти со сто­ро­на­ми M1N1 и M2N2 со­от­вет­ствен­но (см. рис.). Тогда четырёхуголь­ни­ки P1M1DO и M2P2OD  — это квад­ра­ты сто­ро­ны ко­то­рых, равны ра­ди­у­су окруж­но­сти r. Из тре­уголь­ни­ка AOD на­хо­дим, что

AD= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AO в квад­ра­те минус OD в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка AE минус OE пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус OD в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 12 минус 4,5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 4,5 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =6.

Тогда по­лу­ча­ем, что

AM_1=AD минус M_1D=6 минус 4,5=1,5,

BM_2=AB минус AD минус DM_2=15 минус 6 минус 4,5=4,5.

Зна­чит, AM1 : BM2  =  1 : 3.

б)  Обо­зна­чим \angle ABC= альфа . Тогда  тан­генс альфа = дробь: чис­ли­тель: AE, зна­ме­на­тель: BE конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Из тре­уголь­ни­ка N2M2B по­лу­ча­ем, что

N_2M_2=BM_2 умно­жить на тан­генс альфа =4,5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =6,

зна­чит,

S_\Delta N_2M_2B= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби N_2M_2 умно­жить на M_2B= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 6 умно­жить на 4,5=13,5.

Из тре­уголь­ни­ка АВС на­хо­дим, что \angle BAC=180 гра­ду­сов минус 2 альфа . Тогда

 тан­генс \angle BAC= тан­генс левая круг­лая скоб­ка 180 гра­ду­сов минус 2 альфа пра­вая круг­лая скоб­ка = минус тан­генс 2 альфа = дробь: чис­ли­тель: 2 тан­генс альфа , зна­ме­на­тель: тан­генс в квад­ра­те альфа минус 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби минус 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

Из тре­уголь­ни­ка N1M1A по­лу­ча­ем, что

N_1M_1=AM_1 умно­жить на тан­генс \angle BAC=1,5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 36, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

Зна­чит,

S_\Delta N_1M_1A= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби N_1M_1 умно­жить на M_1A= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 1,5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 36, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 27, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

Сле­до­ва­тель­но,

S_CN_1M_1M_2N_2=S_\Delta ABC минус S_\Delta N_2M_2B минус S_\Delta N_1M_1A=108 минус 13,5 минус дробь: чис­ли­тель: 27, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = целая часть: 90, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 14 .

Ответ: б)  целая часть: 90, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 14 .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та a) 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

Аналоги к заданию № 560733: 560782 Все

Методы геометрии: Три­го­но­мет­рия в гео­мет­рии
Классификатор планиметрии: Окруж­но­сти, Окруж­но­сти и тре­уголь­ни­ки, Тре­уголь­ни­ки