Тема 17. Задачи по планиметрии

17.02 Задачи №17 из сборника И.В. Ященко

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#107106

Окружность с центром в точке O  вписана в ромб ABCD  и касается его сторон AB, CD  и AD  соответственно в точках F, K  и P.

а) Докажите, что прямая F P  параллельна диагонали ромба BD.

б) Найдите площадь ромба ABCD,  если известно, что F P = 6  и P K = 8.

Источники: Сборник И.В. Ященко 2025 г. Вариант 2

Показать ответ и решение

а) Отрезки касательных, проведённых из одной точки к окружности, равны, поэтому AF  =AP,  так как это касательные, проведенные из точки A  ко вписанной окружности ромба.

Рассмотрим треугольник FAP.  В нем AF = AP,  поэтому он равнобедренный. Тогда углы при его основании FP  равны

∠AF P =∠AP F = 180∘−-∠F-AP = 90∘− 1∠F AP.
                    2             2

Все стороны ромба равны, поэтому AB = BC = CD  = AD.

PIC

Рассмотрим треугольник BAD.  В нем AB = AD,  поэтому он равнобедренный. Тогда углы при его основании BD  равны

                180∘−-∠BAD--    ∘  1
∠ABD  = ∠ADB  =      2      = 90 − 2∠BAD.

Тогда

∠AFP = 90∘− 1∠F AP = 90∘− 1∠BAD  = ∠ABD.
            2             2

Таким образом, соответственные углы AFP  и ABD,  образованные прямыми F P  и BD  и секущей AB,  равны, значит, F P ∥BD.

б) Отрезки касательных, проведённых из одной точки к окружности, равны, поэтому DP  = DK,  так как это касательные, проведенные из точки D  ко вписанной окружности ромба.

Рассмотрим треугольник PDK.  В нем DP = DK,  поэтому он равнобедренный. Тогда углы при его основании PK  равны

∠DP K = ∠DKP  = 180∘−-∠P-DK-= 90∘− 1∠P DK.
                      2            2

Рассмотрим треугольник ADC.  В нем AD  = CD,  поэтому он равнобедренный. Тогда углы при его основании AC  равны

                180∘− ∠ADC      ∘  1
∠DAC  = ∠DCA  = -----2------= 90 − 2∠ADC.

Тогда

∠DP K = 90∘− 1∠P DK  =90∘− 1 ∠ADC = ∠DAC.
             2             2

Таким образом, соответственные углы DP K  и DAC,  образованные прямыми P K  и AC  и секущей AD,  равны, значит, P K ∥AC.

PIC

Диагонали ромба перпендикулярны, то есть BD ⊥ AC,  а значит, перпендикулярны и прямые, параллельные им, то есть FP ⊥ PK.

Рассмотрим треугольник FP K.  Он прямоугольный, тогда по теореме Пифагора

F K2 =F P2+ PK2 = 62+ 82 = 36+ 64= 100= 102.

Значит, FK = 10.  При этом FK  — диаметр вписанной окружности, так как на него опирается прямой вписанный угол F PK.

Таким образом, F K  проходит через точку O  пересечения диагоналей ромба, так как центр вписанной окружности ромба — это точка пересечения его диагоналей, ведь они являются биссектрисами его углов.

Заметим, что OF  ⊥AB  и OK  ⊥ CD  как радиусы, проведенные в точки касания, поэтому FK ⊥ AB.

С другой стороны,

OF = OK = 1F K = 10= 5.
          2      2

Рассмотрим треугольники FP K  и OFB.  Они прямоугольные, то есть ∠F PK = 90∘ = ∠OF B.  Также у них равны углы PF K  и F OB  как накрест лежащие, образованные параллельными прямыми FP  и BD  и секущей F K.  Значит, треугольники FPK  и OF B  подобны. Запишем отношение подобия:

FP-= F-K
OF    OB
 6 = 10-
 5   OB
      25
OB  = 3

Диагонали ромба точкой пересечения делятся пополам, значит,

BD  =2OB  = 50.
            3

Рассмотрим треугольник OF B.  Он прямоугольный, тогда по теореме Пифагора

   2    2     2  ( 25)2   2
FB  = BO  − F O =  3-  − 5 =
                    (  )2
  = 625− 225 = 400=   20-  .
     9    9     9     3

Рассмотрим треугольники ABO  и OF B.  Они прямоугольные, то есть ∠AOB  = 90∘ = ∠OF B.  Также у них угол ABO  — общий. Значит, треугольники ABO  и OFB  подобны. Запишем отношение подобия:

BO- = AO-
FB    FO
-253-= AO-
 203-   5
      25
 AO = 4-

Диагонали ромба точкой пересечения делятся пополам, значит,

AC  =2AO =  25-.
            2

По формуле площади ромба

        1           25⋅50   625
SABCD = 2 ⋅AC ⋅BD = 2⋅2⋅3-= -6-
Ответ:

б) 625-
 6

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!