Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 634465
i

Две окруж­но­сти ка­са­ют­ся внут­рен­ним об­ра­зом. Тре­тья окруж­ность ка­са­ет­ся пер­вых двух и их линии цен­тров.

а)  До­ка­жи­те, что пе­ри­метр тре­уголь­ни­ка с вер­ши­на­ми в цен­трах трёх окруж­но­стей равен диа­мет­ру наи­боль­шей из этих окруж­но­стей.

б)  Най­ди­те ра­ди­ус тре­тьей окруж­но­сти, если из­вест­но, что ра­ди­у­сы пер­вых двух равны 4 и 1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть цен­тры окруж­но­стей  — точки O1, O2 и O3, а точки A, B и C  — точки ка­са­ния (см. рис.). Тогда

O_1O_2 плюс O_1O_3 плюс O_2O_3=O_1O_2 плюс O_1O_3 плюс O_2C плюс O_3C=
=O_1O_2 плюс O_2B плюс O_1O_3 плюс O_3C=O_1B плюс O_1A=2R,

где R  — ра­ди­ус пер­вой окруж­но­сти.

б)  Пусть D  — точка ка­са­ния тре­тьей окруж­но­сти и линии цен­тров пер­вых двух окруж­но­стей, и пусть O_3D=x. От­рез­ки O3D и O1O2 вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ны, по­сколь­ку про­ве­ден­ный в точку ка­са­ния ра­ди­ус пер­пен­ди­ку­ля­рен ка­са­тель­ной. Тогда

O_1O_3=4 минус x,

O_1O_2=4 минус 1=3,

O_2O_3=1 плюс x,

сле­до­ва­тель­но,

O_1D= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 4 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 16 минус 8x конец ар­гу­мен­та ,

O_2D= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 1 плюс x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та .

По­лу­ча­ем урав­не­ние:

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 16 минус 8x конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та =3 \Rightarrow 16 минус 8x= левая круг­лая скоб­ка 3 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те \Rightarrow 16 минус 8x=9 минус 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та плюс 2x плюс 1 \Rightarrow
\Rightarrow 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та =5x минус 3 \Rightarrow 9 левая круг­лая скоб­ка 2x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =25x в квад­ра­те минус 30x плюс 9 \Rightarrow 25x в квад­ра­те минус 48x=0 \Rightarrow x= дробь: чис­ли­тель: 48, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби .

Про­ве­рим под­ста­нов­кой, что най­ден­ный ко­рень удо­вле­тво­рят ис­ход­но­му урав­не­нию:

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 16 минус 8 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 48, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 48, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби плюс 1 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 400 минус 384, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 96 плюс 25, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби = 3.

Таким об­ра­зом, ис­ко­мый ра­ди­ус равен  дробь: чис­ли­тель: 48, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби .

 

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 48, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби .

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
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 406
Методы геометрии: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор планиметрии: Окруж­но­сти и си­сте­мы окруж­но­стей