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#127230

Четырехугольник ABCD  со сторонами AB = 3,BC = 4,CD  =6  и AD = 2  вписан в окружность. Прямые AB  и CD  пересекаются в точке E,  а прямые BC  и AD  пересекаются в точке F.  Биссектриса угла CFD  пересекает стороны AB  и CD  в точках K  и L  соответственно, а биссектриса угла BEC  пересекает стороны AD  и BC  в точках M  и N  соответственно. Найдите длину отрезка   EF  и площадь четырехугольника KMLN.

Источники: ШВБ - 2025, 10.3 (см. olymp.bmstu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Рассмотрите биссектрисы FL и EN.

Подсказка 2

Докажите, что они пересекаются под прямым углом. Для этого можно обозначить величины углов через неизвестные.

Подсказка 3

Каким тогда будет треугольник MFN?

Подсказка 4

Докажите, что KMLN — ромб.

Подсказка 5

Следовательно, площадь KMLN равна KL ⋅ MN / 2. Как можно выразить эти стороны?

Подсказка 6

Рассмотрите треугольники AFB и CFD.

Подсказка 7

Вспомните свойство биссектрисы об отношении сторон в треугольнике, а также формулу для её вычисления.

Показать ответ и решение

PIC

Докажем, что биссектрисы FL  и EN  пересекаются под прямым углом. Пусть O  — их точка пересечения. Введем обозначения: ∠CF D =2α,  ∠BEC  =2β,  ∠BCD  =γ.  Тогда ∠AMO  = β+ γ.  В треугольнике FOM

∠MOF  = 180∘− α− (β+ γ)=180∘− (α +β +γ)

В треугольнике CDF

∠DCF  +∠CF D +∠CDF  =180∘

γ+ 2α +(γ+ 2β)= 2α +2β +2γ = 180∘

          ∘
α+ β+ γ = 90

Получим, что ∠MOF  = 90∘.  В треугольнике MF N  F O  является биссектрисой и высотой, следовательно, треугольник MF N  является равнобедренным и FO  — медиана. Тогда MO  =ON.  Аналогично, треугольник KEL  является равнобедренным и KO  =OL.  Выходит, что KMLN  — ромб.

        KL ⋅MN
SKMLN = ---2---

Треугольники AFB  и CF D  подобны по 2 углам, тогда

FB   FA   AB
FD-= FC-= CD-

---FB---= --F-A---= 1
F A+ AD   FB + BC   2

2⋅F B = FA + 2

2⋅F A= FB + 4

     8       10
FB = 3, F A= -3

Так как FK  — биссектриса в треугольнике AF B,  то

-FB = FA-
KB    AK

AK = 5,  KB = 4
     3        3

По формуле длины биссектрисы

     √---------------  2√15
FK =  FA ⋅FB − AK ⋅KB =--3-

Раз FL =2⋅FK,  то

      √--       √--
KL = 2-15, F O=  15
      3

Аналогично, треугольники AED  и CEB  подобны по 2 углам. Тогда

EA-= ED-= AD-
EC   EB   BC

---EA---= --ED--- = 1
ED + CD   EA + AB   2

2 ⋅EA = ED + 6

2 ⋅ED  =EA + 3

EA =5,  ED =4

Тогда

      10       8
AM  = 9-, MD  =9

Значит,

     √----------------   √---
EM =  EA ⋅ED − AM ⋅MD = 2-385
                          9

     √385
EO = -3--

Так как EN = 2⋅EM,  то

       √ ---
MN = 2⋅--385
        9

Треугольник EFO  — прямоугольный,

                   √---
EF = ∘EO2-+-FO2-= 2-130
                    3

В итоге

         KL ⋅MN    1  2√15- 2√385
SKMLN  = ---2---= 2 ⋅-3--⋅--9--

          √ ---
SKMLN  = 10-231-
           27
Ответ:

     2√130         10√231
EF =   3  ,SKMLN =   27

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!