Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела швб (шаг в будущее)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#119901

Высота BH  треугольника ABC  является диаметром окружности, которая пересекает стороны AB  и BC  в точках D  и E  соответственно. Прямые, касающиеся этой окружности в точках D  и E,  пересекаются в точке F.  Прямая BF  пересекает сторону  AC  в точке K.  Найдите отношение AK  : KC  и длины отрезков DF  и BK,  если BH =12,AD = 25∕13,CE = 27∕5.

Источники: ШВБ - 2025, 11.3 (см. olymp.bmstu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Что нам дает тот факт, что BH — диаметр окружности? Как это использовать при нахождении длин новых отрезков?

Подсказка 2

Все углы, опирающиеся на BH в нашей окружности — прямые! Тогда на картинке немало подобных треугольников, а также есть касательные, про которые мы также знаем полезные свойства для нахождения длины. Используя это, нам не составит труда найти стороны треугольник ABC.

Подсказка 3

Точка F пока что "витает в воздухе". Что хочется провести, чтобы иметь возможность "перенести" отношение AK : KC?

Подсказка 4

Проведите через F прямую, параллельную AC. Тогда можно будет посчитать углы и найти, например, равнобедренные треугольники!

Показать ответ и решение

Найдем стороны треугольника ABC.  Треугольники BDH  и BHA  подобны, откуда:

BH-  -BD      2
AB  =BH  ⇒ BH  = AB ⋅BD ⇒

BH2 = AB ⋅(AB − AD)⇒  AB2− AD ⋅AB− BH2 = 0⇒

    2                2
13AB  − 13AD ⋅AB − 13BH  = 0.

Подставим AD = 25
     13  и получаем квадратное уравнение относительно AB :

    2
13AB  − 25AB − 13 ⋅144= 0,   AB =13 -единственный положительный корень.

Треугольники BEH  и BHC  подобны:

BH- =-BE ⇒ BH2 = BC ⋅BE ⇒
BC   BH

BH2 = BC ⋅(BC − CE)⇒  BC2− CE ⋅BC− BH2 = 0⇒

Аналогично подставим EC  и решим уравнение:

5BC2 − 27BC − 144⋅5= 0,  BC = 15 -единственный полож ительный корень.

Тогда из теоремы Пифагора для прямоугольных треугольников △AHB, △BHC  найдем катеты:

AH = 5, HC = 9, а такж е AC =AH + HC = 14.

PIC

Найдем отношение AK :KC.  Проведем через F  прямую параллельную AC,  обозначим точки пересечения продолжения сторон AB,BC  и данной прямой G,L.  Пусть O  — центр окружности. Тогда:

∠ODF  =∠BDH  = 90∘ ⇒ ∠BDO = ∠FDH,  ∠GDF  =∠F GD.

Треугольник DFG  равнобедренный, DF = FG.  Аналогично, треугольник EF L  равнобедренный, EF = FL.  По свойству касательных EF = DF,  поэтому GF = LF.  Следовательно, BF  — медиана треугольника GBL.  Треугольники GBL  и ABC  подобны, BK  — медиана треугольника ABC.  Таким образом:

AK :KC  =1:1.

Найдем длину BK.  Медиана треугольника ABC  по формуле длины медианы:

     1∘----------------  1∘ ----------------  √--
BK = 2 2AB2 +2BC2 − AC2 = 2 2⋅132 +2⋅152− 142 = 2 37.

Найдем длину DF :

∠DOE = 2∠ABC ⇒ ∠OF D= 90∘− ∠ABC ⇒

DF = OD ⋅ctg(∠OFD )=OD ⋅tg(∠ABC )= 6⋅tg(∠ABC ).

По теореме косинусов:

cos(∠ABC) = AB2-+-BC2−-AC2 = 169+225−-196-= 33.
              2AB ⋅BC         2 ⋅13⋅15     65

Тогда:

          ∘ ---(--)2-
sin(∠ABC )=  1−  33  = 56,  tg(∠ABC )= 56,
                65    65             33

DF = 6⋅56 = 112.
      33    11
Ответ:

 AK :KC = 1:1, BK =2√37,  DF = 112-
                               11

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!