Тема 17. Задачи по планиметрии

17.03 Задачи формата ЕГЭ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи по планиметрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#19111

Дана трапеция ABCD  с основаниями AD = 5  и BC = 2.  Ее диагонали AC  и BD  пересекаются в точке O  и перпендикулярны боковым сторонам CD  и AB  соответственно.

а) Докажите, что sin∠BAC  = 25.

б) Найдите радиус окружности, вписанной в треугольник COD.

Показать ответ и решение

а) Рассмотрим треугольники AOD  и COB.  Прямые BC  и AD  параллельны, поэтому ∠CAD  = ∠ACB  как накрест лежащие углы, образованные параллельными прямыми BC  и AD  и секущей AC.

Аналогично ∠BDA  = ∠DBC  как накрест лежащие углы, образованные параллельными прямыми BC  и AD  и секущей BD.

Тогда треугольники AOD  и COB  подобны по двум углам, то есть

-BO   BC-   CO-
DO  = DA  = AO

PIC

По условию AC ⊥ CD  и BD  ⊥ AB,  то есть          ∘
∠ACD  = 90 и           ∘
∠ABD  = 90 .  В трапеции ABCD  эти два равных угла опираются на одну сторону AD,  следовательно, ABCD  — вписанный четырехугольник.

Заметим, что если трапеция является вписанной, то она равнобедренная. В равнобедренной трапеции боковые стороны и углы при основаниях равны, то есть AB = CD  и ∠BAD  = ∠CDA.

Тогда треугольники ABD  и DCA  равны по первому признаку равенства треугольников (∠BAD  = ∠CDA,  AB = CD  и AD  — общая). В равных треугольниках соответственные элементы равны, поэтому ∠BDA  = ∠CAD  и AC  =BD.  Значит, подобные треугольники AOD  и COB  являются равнобедренными, то есть AO = OD  и BO = OC.

PIC

Теперь рассмотрим треугольник AOB.  Он прямоугольный, так как по условию ∠ABD  = 90∘.  Тогда

sin ∠BAC  =sin∠BAO  = BO-= BO- = BC- = 2
                     AO   DO    DA    5

б) Нам нужно найти радиус окружности, вписанной в треугольник COD.  Вспомним, что площадь треугольника S  равна произведению радиуса вписанной окружности r  и полупериметра p,  то есть

               S   S   2S
S = rp   ⇒   r = p-= P-=-P-, где P — периметр треугольника
                   2

Значит, нам нужно найти площадь и периметр треугольника COD.  В предыдущем пункте мы доказали, что AO = OD,  BO  =OC  и BO-  2
DO = 5.

Пусть BO  = OC = 2x,  где x> 0.  Тогда AO = OD = 5x.  Треугольник COD  прямоугольный, значит, по теореме Пифагора

                                                                  √--
OD2 = CO2 + CD2  ⇒   CD2  =OD2  − CO2 = 25x2− 4x2 = 21x2 ⇒  CD = x 21

PIC

С другой стороны, треугольник ACD  тоже прямоугольный. Тогда по теореме Пифагора в нем

   2     2     2         2     2    2     2           2
AD  = AC  + CD    ⇒   CD  = AD  − AC  =AD  − (AO + CO) =
                   = 52 − (7x)2 = 25− 49x2

PIC

Приравняем полученные значения CD2  и найдем x:

                                      25          √5-   √70
21x2 = 25− 49x2  ⇒   70x2 =25  ⇒   x2 = 70  ⇒   x = √---= 14--
                                                   14

Тогда найдем площадь △ COD.  Так как он прямоугольный, площадь равна полупроизведению длин катетов CO  и CD,  то есть

       1          1     √ --   2√--
SCOD = 2CO ⋅CD  = 2 ⋅2x⋅x 21= x  21

Найдем периметр △ COD  :

                           √ --      (   √ -)
PCOD = CO + CD + DO  =2x +x  21+ 5x=  7+   21 x

Теперь мы можем вычислить радиус r  вписанной окружности треугольника COD  :

             √--       √-  √-- (   √--)
   2S-  --2x2-21--  2⋅-√514-⋅-21⋅-7−--21-
r = P = x (7 +√21-) = (7+ √21)⋅(7− √21)  =
         √-- (   √ -)   √ --   √--
       = -30⋅-7−---21-= --30-− 3-70-
              28         4     28
Ответ:

б) √30- 3√70-
 4 −   28

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Имеется верное доказательство утверждения пункта а) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)

3

Обоснованно получен верный ответ в пункте б)

2

ИЛИ

имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

Имеется верное доказательство утверждения пункта а),

1

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

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!