Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д15 C4 № 679334
i

В па­рал­ле­ло­грам­ме ABCD точки М и N  — се­ре­ди­ны сто­рон АВ и ВС со­от­вет­ствен­но, \angle BAD = арк­тан­генс ко­рень из 5 , MN ⊥ ND.

а)  До­ка­жи­те, что MD : ND  =  3 : 2.

б)  Най­ди­те от­но­ше­ние пло­ща­ди тре­уголь­ни­ка MND к пло­ща­ди па­рал­ле­ло­грам­ма ABCD.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  За­ме­тим, что

 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка арк­тан­генс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 плюс 1 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби .

Пусть  AB = 2x,  BC = 2y. Тогда в тре­уголь­ни­ке MAD по тео­ре­ме ко­си­ну­сов:

 MD в квад­ра­те = x в квад­ра­те плюс 4y в квад­ра­те минус 2 умно­жить на x умно­жить на 2y умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = x в квад­ра­те плюс 4y в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 4xy, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Углы ABC и BAD при­ле­га­ют к одной сто­ро­не па­рал­ле­ло­грам­ма, по­это­му их ко­си­ну­сы равны по мо­ду­лю, но имеют про­ти­во­по­лож­ные знаки. Из тре­уголь­ни­ков MBN и NCD по тео­ре­ме ко­си­ну­сов со­от­вет­ствен­но по­лу­ча­ем:

 MN в квад­ра­те = x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 2xy, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,

 ND в квад­ра­те = y в квад­ра­те плюс 4x в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 4xy, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Из усло­вия сле­ду­ет, что тре­уголь­ник MND  — пря­мо­уголь­ный, а по­то­му  MD в квад­ра­те = MN в квад­ра­те плюс ND в квад­ра­те , то есть

 x в квад­ра­те плюс 4y в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 4xy, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та конец дроби = 5x в квад­ра­те плюс 2y в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 2xy, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та конец дроби рав­но­силь­но 4x в квад­ра­те минус 2y в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 2xy, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та конец дроби = 0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та x в квад­ра­те плюс xy минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та y в квад­ра­те = 0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x = дробь: чис­ли­тель: y ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , x = минус дробь: чис­ли­тель: y ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . конец со­во­куп­но­сти .

Зна­че­ние x долж­но быть по­ло­жи­тель­но, по­это­му под­хо­дит пер­вый ко­рень. Тогда

 MD в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 6y в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 16 конец дроби плюс 4y в квад­ра­те минус y в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 27y в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби ,

 ND в квад­ра­те = y в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 6y в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус y в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 3y в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Зна­чит,  дробь: чис­ли­тель: MD в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ND в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , а по­то­му  дробь: чис­ли­тель: MD, зна­ме­на­тель: ND конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

б)  Синус угла BAD равен:

 синус \angle BAD = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби конец ар­гу­мен­та .

По­сле­до­ва­тель­но по­лу­чим вы­ра­же­ния для пло­ща­дей па­рал­ле­ло­грам­ма и тре­уголь­ни­ка MND:

 S_ABCD = 2x умно­жить на 2y умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби конец ар­гу­мен­та = 2x умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 8x, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

 S_MND = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на MN умно­жить на ND = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9x в квад­ра­те минус 4x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та умно­жить на 2x, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та x в квад­ра­те .

Ис­ко­мое от­но­ше­ние равно:

 S_MND : S_ABCD = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та x в квад­ра­те : дробь: чис­ли­тель: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ2
Верно по­стро­е­на ма­те­ма­ти­че­ская мо­дель1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл2
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 502