Тема . Счётная планиметрия

Теорема косинусов и теорема Пифагора

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#33592

Две окружности одинакового радиуса 5  пересекаются в точках A  и B  . На первой окружности выбрана точка C  , а на второй - точка D  . Оказалось, что точка B  лежит на отрезке CD  , a          ∘
∠CAD = 90 . На перпендикуляре к CD  , проходящем через точку B  , выбрана точка F  так, что BF =BD  (точки A  и F  расположены по разные стороны от прямой CD )  .

а) Найдите длину отрезка CF  .

б) Пусть дополнительно известно, что BC =6  . Найдите площадь треугольника ACF  .

Источники: Физтех-2020, 11.6, (см. olymp.mipt.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Самая естественная мысль, которая возникает это найти отрезок из теоремы Пифагора. Тогда нам нужно найти два катета. Подумаем, как удобнее всего выразить сторону в треугольнике, если мы знаем радиус описанной окружности?

Подсказка 2

Верно, их можно выразить через теорему синусов. Для этого нам осталось только обозначить удобный угол и найти стороны.

Подсказка 3

Теперь попробуем ввести ещё один угол бетта, равный углу BCF, и узнать углы треугольника АDС. Что можно сказать про тангенс угла бетта, как можно выразить его через отрезки?

Подсказка 4

Ага, понимаем, что тангенсы углов BCF и DAB равны, а значит и углы эти равны. Теперь осталось выразить сторону АС треугольника АCF и найти его площадь.

Показать ответ и решение

PIC

а) Пусть R = 5  - радиусы данных в условии окружностей, ∠BAD  =α,∠BCF  =β  . Тогда ∠BAC  =90∘− α  , и по теореме синусов для △ABD  :

BD = 2Rsin α

для △ABC  :

BC =2R sin(90∘− α)= 2R cosα

Значит,

  2     2    2     2    2    2  2     2   2     2
CF  =BC  + BF = BC  +BD  = 4R cosα +4R  sin α= 4R ,

откуда CF = 2R= 10.

б) Так как tgβ = BF-= BD-= sinα-= tgα
     BC   BC   cosα  , то β = α  . Далее, углы ADC  и ACD  вписаны в равные окружности и опираются на одну и ту же хорду AB  , поэтому они равны, и из прямоугольного треугольника CAD  находим, что ∠ADC = ∠ACD  =45∘ . Тогда

         ∘    ∘    ∘       ∘
∠ABC = 180 − 45 − (90 − α )=45 + α,

поэтому

AC = 2Rsin(45∘+ α)

Итак,

SACF = 1⋅CA ⋅CF ⋅sin∠ACF =
       2

  1        ∘           ∘
= 2 ⋅2Rsin(45 +α )⋅2R sin(45 + β)=

    2  2  ∘       2        ∘        2
= 2R  sin (45 + α)= R (1− cos(90 + 2α))= R (1+ sin2α)=

    (        ∘-------)
= R2 1 +2cosα 1 − cos2α

, где cosα = B2RC= 35.  Значит, SACF = 49.

Ответ:

а) CF = 10

б) SACF = 49

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!