Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 672854
i

В пра­виль­ном ше­сти­уголь­ни­ке ABCDEF через вер­ши­ну A про­ве­де­на пря­мая, ко­то­рая пе­ре­се­ка­ет от­ре­зок CF в точке K и делит пло­щадь ше­сти­уголь­ни­ка ABCDEF в от­но­ше­нии 1 : 11.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мая AK делит диа­го­наль FC в от­но­ше­нии 1 : 5.

б)  Пря­мая AK пе­ре­се­ка­ет опи­сан­ную около ше­сти­уголь­ни­ка ABCDEF окруж­ность в точке T. Най­ди­те от­но­ше­ние, в ко­то­ром пря­мая BT делит от­ре­зок AC.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть сто­ро­на ше­сти­уголь­ни­ка равна a, тогда

 S_ABCDEF = 6 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те ,

 S_AFE = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на a в квад­ра­те умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби S_ABCDEF.

Пусть пря­мая AK пе­ре­се­ка­ет сто­ро­ну FE в точке P. Тогда, если  S_AFP = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби S_ABCDEF, то  S_AFP = S_APE, зна­чит, точка P  — се­ре­ди­на ребра EF. Сле­до­ва­тель­но, точка  K  — точка пе­ре­се­че­ния ме­ди­ан тре­уголь­ни­ка AFE. Пусть также точка  L  — се­ре­ди­на от­рез­ка AE, тогда

 KF = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби LF = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби AF умно­жить на ко­си­нус 60 гра­ду­сов = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на a умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Далее,  CK = 2a минус дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5a, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и  FK : KC = 1 : 5.

б)  По тео­ре­ме ко­си­ну­сов в тре­уголь­ни­ке AFP:

 AP = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 2 умно­жить на a умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 7a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Далее,

 PT = дробь: чис­ли­тель: FP умно­жить на PE, зна­ме­на­тель: AP конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,

от­ку­да  AT = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 40, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та конец дроби и  \angle ATB = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \smileAB = 30 гра­ду­сов. Тогда по тео­ре­ме ко­си­ну­сов в тре­уголь­ни­ке ABT:

 a в квад­ра­те = BT в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 16a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби минус 2 умно­жить на BT умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но BT в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 4a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та конец дроби BT плюс дробь: чис­ли­тель: 9a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = 0 \underset BT боль­ше a \mathop рав­но­силь­но BT = 3a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби конец ар­гу­мен­та .

За­ме­тим, что тре­уголь­ни­ки ABM и TBA по­доб­ны по двум углам, от­ку­да  дробь: чис­ли­тель: AM, зна­ме­на­тель: AT конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: BT конец дроби и

 AM = дробь: чис­ли­тель: AB умно­жить на AT, зна­ме­на­тель: BT конец дроби = a умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 30 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4a, зна­ме­на­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

По тео­ре­ме ко­си­ну­сов в тре­уголь­ни­ке ABC:

 AC = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс a в квад­ра­те минус 2 умно­жить на a умно­жить на a умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3a в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

На­ко­нец,

 MC = AC минус AM = a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та минус дробь: чис­ли­тель: 4a, зна­ме­на­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5a, зна­ме­на­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби

и

 AM : MC = дробь: чис­ли­тель: 4a, зна­ме­на­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби : дробь: чис­ли­тель: 5a, зна­ме­на­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = 4 : 5.

 

Ответ: б)  4 : 5.

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 № 484
Методы геометрии: Тео­ре­ма ко­си­ну­сов
Классификатор планиметрии: Окруж­ность, опи­сан­ная во­кург мно­го­уголь­ни­ка, По­до­бие