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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#68028

Дан параллелограмм ABCD  такой, что ∠A = 60∘.  Пусть P  и Q  — середины сторон BC  и CD  соответственно. Оказалось, что точки A,P,Q,D  лежат на одной окружности. Найдите ∠ADB.

Источники: Курчатов-2023, 11.4 (см. olimpiadakurchatov.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте попробуем понемногу раскручивать задачу. В планиметрии важно, что если есть какие-то не связанные между собой объекты, то надо их связать, потому что иначе работать с ними будет тяжело. Поэтому какой отрезок здесь у нас связан с картинкой минимально? Как можно это исправить?

Подсказка 2

Верно, PQ почти никак не причастен к конструкции. Давайте продлим его на такое же расстояние до пересечения с AD в точке T. Получим известную конструкцию с параллелограммом. Тогда наш искомый уголок можно перекинуть, и тогда нужно найти ∠ATP = ∠ADB. Какой ещё факт можно вспомнить теперь с точкой T, ещё учитывая вписанный четырёхугольник? А какие углы будут у него?

Подсказка 3

Да, мы ведь можем записать теорему о равенстве произведений отрезков секущих. То есть на самом деле мы можем выразить сторону PT через AT. Также ∠APT = 60 из вписанности. Получается, на самом деле в треугольнике APT мы знаем один из углов и две стороны. Остаётся только найти угол ATP любым удобным способом. Например, можно опустить высоту из T и найти неизвестный угол как сумму двух составляющих.

Показать ответ и решение

PIC

Пусть M  — середина стороны AD.  Продлим луч P Q  до точки T  такой, что PQ =QT.  Так как диагонали четырёхугольника P CTD  пересекаются в своих серединах, это параллелограмм; отсюда получаем, что точка T  лежит на прямой AD  и DT = CP =DM.

Отметим, что DBP T  — параллелограмм (DT  равен и параллелен PB ),  поэтому искомый ∠ADB = ∠ATP.  С другой стороны, из вписанности APQD  имеем

∠AP Q =180∘− ∠ADQ = 60∘.

Кроме того, PM  — средняя линия ABCD,  и параллельна сторонам AB  и CD,  откуда получаем          ∘
∠PMT = 60 .  Значит, треугольники AT P  и PTM  подобны по двум углам. Тогда AT :P T = PT :MT,  то есть    2
P T = AT ⋅MT.

Введём масштаб длин на чертеже так, чтобы отрезок AM  имел длину 1;  тогда AT = 3  и MT = 2,  а     √ -
PT =  6.  Мы знаем один из углов треугольника MP T  и две его стороны; теперь можно воспользоваться любым из известных методов, чтобы вычислить остальные его элементы (включая искомый угол ATP ).  Например, опустим высоту TH  на прямую MP.  Так как TP >T M,  отрезки TP  и TM  окажутся по разные стороны от прямой T H.  В прямоугольном треугольнике MT H  гипотенуза равна 2,  а угол напротив катета TH  равен 60∘,  то есть сам катет равен √-
 3.  Теперь ясно, что прямоугольный треугольник THP  равнобедренный, так как отношение гипотенузы к катету в нём равно √-
 2.  Получаем ∠AT P = 30∘+ 45∘ = 75∘.

Ответ:

 75∘

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!