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#407

ABC  – равносторонний треугольник, AB  = a  . В вершинах треугольника ABC  построены окружности радиуса 0,5a <  R < a  . Всевозможные точки пересечения двух из этих окружностей, лежащие вне треугольника ABC  , образуют треугольник (обозначим его через T  ).

а) Докажите, что треугольник T  подобен треугольнику ABC  .

б) Найдите периметр треугольника T  .

Показать ответ и решение

а) Обозначим вершины треугольника T  через A′ , B′ и C ′ как показано на рисунке. Пусть O  – центр треугольника ABC  .

Так как своими центром и радиусом любая окружность определяется однозначно, то точки   ′
A ,   ′
B и   ′
C однозначно определяются положениями точек A  , B  и C  и числом R  .

Так как поворот плоскости является движением (сохраняет любые расстояния), то при повороте плоскости на 120 ∘ вокруг точки O  множество точек {A; B; C } перейдёт само в себя, следовательно, и множество точек {A′;B ′;C ′} перейдёт само в себя.
 
PIC

 

Если бы одна из сторон треугольника T  была длиннее других его сторон, то при повороте плоскости множество    ′  ′   ′
{A ;B  ;C } не перешло бы в себя (иначе длинная сторона перешла бы в более короткую, но поворот плоскости – движение), следовательно, у T  нет стороны, которая длиннее других, следовательно, T  – равносторонний, а все равносторонние треугольники подобны.

 

б) Рассмотрим треугольник    ′
AC  B  :    ′    ′
AC  =  C B =  R  , AB  =  a  .

Этими данными треугольник определяется однозначно. Обозначим ∠C ′AB  = α  и запишем для него теорему косинусов:

R2 = R2 +  a2 − 2aR cosα      ⇔      cos α = -a-
                                             2R

∠CAB   ′ = α  так как треугольники ABC   ′ и AB  ′C  равны по трём сторонам, тогда ∠C  ′AB  =  2α + 60∘ .

По теореме косинусов в треугольнике C ′AB ′ :

  ′ ′2    2     2     2            ∘        ′ ′2      2      2               ∘                 ∘
C B   =  R  + R(  − 2R   cos(2 α + 60 ) ⇒   C B   = 2R)  − 2R  (cos(2α ) ⋅ cos 60 − sin (2α ) ⋅ sin 60 ) =
                                                 √ --
 = 2R2 −  2R2   (2 cos2α − 1 ) ⋅ 0,5 − 2 sin α cosα ⋅-3
                                                  2

Из основного тригонометрического тождества при учёте того, что             ∘
0 ≤ α < 180 :

                       ∘ ---------
        √ -------2--         -a2-
sin α =   1 − cos α =    1 − 4R2 .

Итого

                   ( (   2    )         ∘ ------2--      √ -)                  √ -- √ ---------
C′B ′2 = 2R2 −  2R2     a---− 1   ⋅ 0,5 −  1 − -a-- ⋅-a- ⋅  3  =  3R2 − 0,5a2 + --3-a  4R2 − a2
                       2R2                    4R2   2R                          2
               ∘  --------------√---------------
         ′  ′                     3  √ ---------
⇒       C B  =    3R2 − 0,5a2 + ----a  4R2 − a2,
                                 2

следовательно, периметр T  равен

 ∘ ---------------√--------------
                    3  √ ---------
3  3R2  − 0,5a2 + ----a  4R2 − a2.
                   2
Ответ:

б)  ∘ ---------------√--------------
      2       2   --3- √ --2----2-
3  3R   − 0,5a  +  2 a   4R  − a

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!