Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 17 № 697994
i

В рав­но­бед­рен­ную тра­пе­цию ABCD с ос­но­ва­ни­я­ми AD и BC  левая круг­лая скоб­ка AD боль­ше BC пра­вая круг­лая скоб­ка впи­са­на окруж­ность с цен­тром O. Из вер­ши­ны C опу­ще­на вы­со­та CH.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мая AO яв­ля­ет­ся се­ре­дин­ным пер­пен­ди­ку­ля­ром к от­рез­ку BH.

б)  Най­ди­те ра­ди­ус окруж­но­сти, опи­сан­ной около тра­пе­ции, если ра­ди­ус впи­сан­ной в неё окруж­но­сти равен 4, а длина от­рез­ка, со­еди­ня­ю­ще­го точки ка­са­ния впи­сан­ной окруж­но­сти с бо­ко­вы­ми сто­ро­на­ми, равна  дробь: чис­ли­тель: 64, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть точка M  — се­ре­ди­на ос­но­ва­ния BC, точка N  — се­ре­ди­на ос­но­ва­ния AD, точка K  — точка ка­са­ния впи­сан­ной окруж­но­сти и бо­ко­вой сто­ро­ны AB. Че­ты­рех­уголь­ник MCNH  — пря­мо­уголь­ник по опре­де­ле­нию, по­это­му  MC = NH. От­рез­ки BM и MC равны по по­стро­е­нию, от­рез­ки OM и ON  — как ра­ди­у­сы, а от­рез­ки KB и BM  — как от­рез­ки ка­са­тель­ных, про­ве­ден­ных из одной точки. Таким об­ра­зом,  KB = BM = MC = NH. Пря­мо­уголь­ные тре­уголь­ни­ки BMO и HNO равны по двум ка­те­там, по­это­му  BO = OH. От­рез­ки AK и AN равны как от­рез­ки ка­са­тель­ных, про­ве­ден­ных из одной точки, по­это­му  AB = AH и тре­уголь­ни­ки ABO и AHO равны по трем сто­ро­нам. Сле­до­ва­тель­но, в рав­но­бед­рен­ном тре­уголь­ни­ке ABH от­ре­зок AO яв­ля­ет­ся и ме­ди­а­ной, и вы­со­той, а по­то­му пря­мая AO яв­ля­ет­ся се­ре­дин­ным пер­пен­ди­ку­ля­ром к от­рез­ку BH.

б)  Пусть точка P  — точка ка­са­ния впи­сан­ной окруж­но­сти и бо­ко­вой сто­ро­ны CD. От­рез­ки MC и CP равны как от­рез­ки ка­са­тель­ных, про­ве­ден­ных из одной точки, по­это­му  KB = CP, от­ку­да  AK = PD. Углы KAD и PDA равны как углы при ос­но­ва­нии рав­но­бед­рен­ной тра­пе­ции, тогда по тео­ре­ме, об­рат­ной тео­ре­ме Фа­ле­са, пря­мые KP и AD па­рал­лель­ны, то есть че­ты­рех­уголь­ник AKPD  — рав­но­бед­рен­ная тра­пе­ция. Пусть точка T  — се­ре­ди­на от­рез­ка KP. Для угла TKO по­лу­ча­ем:

 \angle TKO = 180 гра­ду­сов минус \angle BAD минус \angle OKA = 90 гра­ду­сов минус \angle BAD = 90 гра­ду­сов минус \angle CDA = \angle HCD,

сле­до­ва­тель­но, пря­мо­уголь­ные тре­уголь­ни­ки KTO и CHD по­доб­ны по двум углам и верны от­но­ше­ния  дробь: чис­ли­тель: CD, зна­ме­на­тель: CH конец дроби = дробь: чис­ли­тель: OK, зна­ме­на­тель: KT конец дроби , то есть

 CD = дробь: чис­ли­тель: CH умно­жить на OK, зна­ме­на­тель: KT конец дроби = 8 умно­жить на 4 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 32 конец дроби = 15.

Си­ну­сы рав­ных углов равны, по­это­му

 синус \angle CDH = синус \angle KOT = дробь: чис­ли­тель: KT, зна­ме­на­тель: OK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 32, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби : 4 = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби .

По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра для тре­уголь­ни­ка AHC по­лу­ча­ем:

 AC = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AH в квад­ра­те плюс CH в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка AN плюс NH пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс CH в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =
= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка PD плюс CP пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс CH в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: CD в квад­ра­те плюс CH в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 225 плюс 64 конец ар­гу­мен­та = 17.

Окруж­ность, опи­сан­ная около тре­уголь­ни­ка ADC, яв­ля­ет­ся опи­сан­ной и для тра­пе­ции ABCD. По тео­ре­ме си­ну­сов для тре­уголь­ни­ка ACD на­хо­дим:

 R = дробь: чис­ли­тель: AC, зна­ме­на­тель: 2 синус \angle ADC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 17, зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 17 умно­жить на 15, зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на 8 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 255, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби .

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 255, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби .

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