Тема . Межвед (на базе ведомственных образовательных организаций)

Планиметрия на Межведе

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела межвед (на базе ведомственных образовательных организаций)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#100846

В четырёхугольнике ABCD  диагонали пересекаются в точке O  . Известно, что S    = S    = 3,BC = 3√2,cos∠ADC  = √3-
 ABO    CDO   2                    10  . Найдите синус угла между диагоналями этого четырёхугольника, если его площадь принимает наименьшее возможное значение при данных условиях.

Показать ответ и решение

Докажем, что четырехугольник ABCD  — параллелограмм. Пусть x ,x,y ,y
 1  2 1 2  — отрезки, на которые диагонали делятся их точкой пересечения. Обозначим угол между диагоналями через a  .

PIC

По условию площади треугольников ABO  и CDO  равны, то есть

1         1
2x1y2sin a= 2x2y1sin a

Отсюда

x1 = y1,
x2   y2

и, следовательно, треугольники BOC  и AOD  подобны по первому признаку подобия: две стороны ( x1  и y1  ) треугольника BOC  пропорциональны двум сторонам ( x2  и y2  ) треугольника AOD  , а углы, образованные этими сторонами ( ∠BOC  и ∠AOD  ), равны. Пусть k = x1 = y1
   x2   y2  — коэффициент подобия треугольников BOC  и AOD  . Обозначим через S  площади треугольников ABO  и CDO  (по условию S = 3
   2  ). Тогда SBOC = k⋅S  и SAOD = S∕k  . В итоге, площадь четырехугольника ABCD  может быть представлена в виде:

                                      (    1)
SABCD = SAOD+ SCDO +SBOC + SABO =2S +S  k+ k

Известно, что для k> 0  минимальное значение выражения     1
k +k  достигается при k= 1  . Значит, x1 = x2  и y1 = y2  , то есть диагонали четырехугольника точкой пересечения делятся пополам, поэтому ABCD  — параллелограмм. Его площадь SABCD = 4S = 6  .

Для нахождения синуса угла между диагоналями воспользуемся тем, что площадь четырехугольника равна половине произведения диагоналей на синус угла между ними:

SABCD = 1⋅AC ⋅BD ⋅sin a= 2SABCD-
        2              AC ⋅BD

Чтобы найти длины диагоналей, вычислим сторону CD  , записав формулу для площади параллелограмма

SABCD = 4S = AD ⋅CD ⋅sin∠ADC

CD = -----4S----- = ---∘-4⋅ 32----= 2√5
     AD ⋅sin∠ADC    3√2- 1− (√3-)2
                            10

Теперь найдем диагонали AC  и BD  по теореме косинусов из треугольников ADC  и BCD  :

AC = ∘AD2-+-CD2-− 2-⋅AD-⋅CD-⋅cos∠ADC-=√2-
     ∘----------------------------  √--
BD =  AD2 + CD2+ 2⋅AD ⋅CD ⋅cos∠ADC =  74

Подставив найденные значения в соотношение (1), получим       √6-
sina =  37  .

Ответ:

√-6-
  37

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!