Тема №25. Геометрические задачи повышенной сложности

00 Задачи №25 из банка ФИПИ для д/з

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25. геометрические задачи повышенной сложности
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#102194

В треугольнике ABC  биссектриса BE  и медиана AD  перпендикулярны и имеют одинаковую длину, равную 40. Найдите стороны треугольника ABC.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Способ 1.

Обозначим точку пересечения BE  и AD  за O.  Рассмотрим треугольник ABD  :

1.
∠BOD  = ∠BOA = 90∘,  так как BE  ⊥ AD  по условию, следовательно, BO  — высота в треугольнике ABD.
2.
∠ABO  =∠DBO,  так как BE  — биссектриса ∠ABC.

ABCDEFO111322000000√√513

Тогда в треугольнике ABD  отрезок BO  — биссектриса и высота, следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный по признаку равнобедренного треугольника. По свойству равнобедренного треугольника BO  — медиана треугольника ABD.  Тогда

AO = OD  = 1AD = 1 ⋅40= 20.
           2     2

В равнобедренном треугольнике ABD  с основанием AD  боковые стороны равны. Тогда

AB = BD = 1BC,
          2

так как AD  — медиана треугольника ABC.  BE  — биссектриса в △ ABC.  По свойству биссектрисы треугольника

AE    AB    1
EC- = BC-=  2  ⇒   EC = 2AE.

Тогда

AE- = --AE----= -AE- = 1.
AC    AE + EC   3AE    3

Продлим медиану AD  на её длину. Пусть точка F  — полученная точка. Тогда AD  =DF,  BD  = DC.  Четырёхугольник ABF C  — параллелограмм, так как его диагонали делятся точкой пересечения пополам. Значит, BF  ∥AC.  Следовательно, ∠F AC = ∠BF A  как накрест лежащие при параллельных прямых AC  и F B  и секущей AF.  BE  ⊥ AD,  поэтому

∠BOF  = ∠AOE = 90∘.

Тогда △ AOE ∼ △F OB  по двум углам. Запишем отношение подобия:

OE   AE
BO-= BF-.

Так как AC = BF  по свойству параллелограмма, то

AE-   AE-  1
BF =  AC = 3.

Значит,

OE- = 1  ⇒   BO = 3OE.
BO    3

Тогда

OE-= ---OE--- = ---OE----= -OE- = 1
EB   OE + OB    OE + 3OE   4OE    4
       OE = 1 BE = 1⋅40 =10
            4      4

Следовательно,

BO = BE − OE = 40− 10= 30

Рассмотрим треугольник BOA.  ∠BOA  = 90∘.  Следовательно, △ BOA  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
AB  = AO  + OB ,

значит,

      ∘---2-----2  ∘ -2----2-
AB  =√ -AO--+-BO√ =---20 +√30-=
  =   400 +900=   1300 = 10 13.

Рассмотрим треугольник AOE.  В нём          ∘
∠AOE = 90 .  Следовательно, △ AOE  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AE2 = AO2 + OE2,

значит,

     ∘----------  ∘ --------
AE =  AO2 + OE2 =   202 +102 =
    √--------  √ ---   √ -
  =  400+ 100=   500 = 10 5.

Найдём стороны треугольника ABC  :

pict

 

Способ 2.

Рассмотрим треугольник ABD.  В нем BO  — биссектриса и BO ⊥ AD,  следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный с основанием AD,  то есть AB = BD.

Так как △ ABD  — равнобедренный и BO  — биссектриса, проведённая к основанию, то BO  также является медианой. То есть AO = OD.

Поэтому

AD = AO + OD = 2AO = 40
     AO = 20= OD

BE  — биссектриса в треугольнике ABC.  По свойству биссектрисы

AE-=  AB-= ---AB--- = AB--=  AB--= 1.
EC    BC   BD + DC    2DB    2AB    2

Пусть EA  =x,  тогда CE = 2x.

ABCDEOx222x00

По теореме Менелая для △ CBE  и его секущей AD :

  CD-⋅ BO ⋅ EA-= 1
  DB  OE   AC
1  BO- ---EA---
1 ⋅OE ⋅CE + EA  = 1
   1  BO   x
   1 ⋅OE-⋅3x = 1
    1 BO   1
    1 ⋅OE ⋅3 = 1

      BO- = 3
      OE
     BO = 3OE

BE = BO + OE,  следовательно,

    BE = 4OE
OE = BE- = 40-= 10
      4    4
  BO = 3OE = 30

 

  √√--
ABCDEO112213000000 513

BO ⊥ AO  в треугольнике ABO  , поэтому треугольник ABO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
AB  = AO  + BO ,

значит,

      ∘----------  ∘ --------
AB  =  AO2 + BO2 =   202 +302 =
  = √400-+900= √1300-= 10√13.

Следовательно,

                             √--
BC = BD + DC = 2BD = 2AB = 20 13.

AO ⊥ EO  в треугольнике AEO  , поэтому треугольник AEO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
EA  = AO  + EO ,

значит,

     ∘----------  ∘ --------
EA =  AO2 + EO2 =   202 +102 =
  = √400+-100= √500-= 10√5.

Таким образом,           √ -
x = EA = 10 5.  Тогда

                            √-
AC = CE + EA = 2x + x= 3x= 30 5.
Ответ:

  √--   √ --   √-
10 13; 20  13; 30 5

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#105137

В треугольнике ABC  биссектриса BE  и медиана AD  перпендикулярны и имеют одинаковую длину, равную 32. Найдите стороны треугольника ABC.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Способ 1.

Обозначим точку пересечения BE  и AD  за O.  Рассмотрим треугольник ABD  :

1.
∠BOD  = ∠BOA = 90∘,  так как BE  ⊥ AD  по условию, следовательно, BO  — высота в треугольнике ABD.
2.
∠ABO  =∠DBO,  так как BE  — биссектриса ∠ABC.

ABCDEFO8√8√8241616513-

Тогда в треугольнике ABD  отрезок BO  — биссектриса и высота, следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный по признаку равнобедренного треугольника. По свойству равнобедренного треугольника BO  — медиана треугольника ABD.  Тогда

AO = OD  = 1AD = 1 ⋅32= 16.
           2     2

В равнобедренном треугольнике ABD  с основанием AD  боковые стороны равны. Тогда

AB = BD = 1BC,
          2

так как AD  — медиана треугольника ABC.  BE  — биссектриса в △ ABC.  По свойству биссектрисы треугольника

AE    AB    1
EC- = BC-=  2  ⇒   EC = 2AE.

Тогда

AE- = --AE----= -AE- = 1.
AC    AE + EC   3AE    3

Продлим медиану AD  на её длину. Пусть точка F  — полученная точка. Тогда AD  =DF,  BD  = DC.  Четырёхугольник ABF C  — параллелограмм, так как его диагонали делятся точкой пересечения пополам. Значит, BF  ∥AC.  Следовательно, ∠F AC = ∠BF A  как накрест лежащие при параллельных прямых AC  и F B  и секущей AF.  BE  ⊥AD,  поэтому ∠BOF = ∠AOE  = 90∘.  Тогда △ AOE ∼ △F OB  по двум углам. Запишем отношение подобия:

OE-= AE-.
BO   BF

Так как AC = BF  по свойству параллелограмма, то

AE-   AE-  1
BF =  AC = 3.

Значит,

OE- = 1  ⇒   BO = 3OE.
BO    3

Тогда

OE      OE         OE       OE    1
EB-= OE-+-OB- = OE-+-3OE-= 4OE- = 4
             1     1
        OE = 4BE = 4 ⋅32= 8

Следовательно,

BO = BE − OE = 32− 8= 24.

Рассмотрим треугольник BOA.            ∘
∠BOA  = 90.  Следовательно, △ BOA  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AB2 = AO2 + OB2,

значит,

      ∘----------  ∘ --------
AB  =  AO2 + BO2 =   162 +242 =
   = √256+-576= √832-= 8√13.

Рассмотрим треугольник AOE.  В нём ∠AOE = 90∘.  Следовательно, △ AOE  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AE2 = AO2 + OE2,

значит,

     ∘ ---------- ∘ -------
AE =   AO2 +OE2  =  162+ 82 =
     √-------  √ ---   √-
   =  256+ 64=   320 = 8 5.

Найдём стороны треугольника ABC  :

pict

 

Способ 2.

Рассмотрим треугольник ABD.  В нем BO  — биссектриса и BO ⊥ AD,  следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный с основанием AD,  то есть AB = BD.

Так как △ ABD  — равнобедренный и BO  — биссектриса, проведённая к основанию, то BO  также является медианой. То есть AO = OD.

Поэтому

AD = AO + OD = 2AO = 32
     AO = 16= OD

BE  — биссектриса в треугольнике ABC.  По свойству биссектрис

AE-=  AB-= ---AB--- = AB--=  AB--= 1.
EC    BC   BD + DC    2DB    2AB    2

Пусть EA  =x,  тогда CE = 2x.

 

ABCDEOx211x66

По теореме Менелая для △ CBE  и его секущей AD :

  CD  BO   EA
  DB-⋅OE- ⋅AC-= 1

1 ⋅ BO-⋅--EA--- = 1
1  OE  CE + EA
   1 ⋅ BO-⋅-x = 1
   1  OE  3x
    1⋅ BO ⋅ 1= 1
    1 OE   3
      BO-
      OE  = 3
     BO = 3OE

BE = BO + OE,  следовательно,

    BE = 4OE
OE = BE- = 32 =8
      4    4
  BO = 3OE = 24

√√ --
ABCDEO881616824 513

BO ⊥ AO  в треугольнике ABO  , поэтому треугольник ABO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AB2 = AO2 + BO2,

значит,

AB  = ∘AO2-+-BO2-= ∘162-+242 =
      --------  √ ---   √--
   = √256+ 576=   832 = 8 13.

Следовательно,

                             √--
BC = BD + DC = 2BD = 2AB = 16 13.

AO ⊥ EO  в треугольнике AEO  , поэтому треугольник AEO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

EA2 = AO2 + EO2,

значит,

EA = ∘AO2--+EO2--=∘162-+-82 =
     √-------  √ ---   √-
   =  256+ 64=   320 = 8 5.

Таким образом,           √-
x = EA = 8 5.  Тогда

                            √-
AC = CE + EA = 2x + x= 3x= 24 5.
Ответ:

 √ --  √ --   √-
8  13; 16 13; 24 5

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#105139

В треугольнике ABC  биссектриса BE  и медиана AD  перпендикулярны и имеют одинаковую длину, равную 36. Найдите стороны треугольника ABC.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Способ 1.

Обозначим точку пересечения BE  и AD  за O.  Рассмотрим треугольник ABD  :

1.
∠BOD  = ∠BOA = 90∘,  так как BE  ⊥ AD  по условию, следовательно, BO  — высота в треугольнике ABD.
2.
∠ABO  =∠DBO,  так как BE  — биссектриса ∠ABC.

ABCDEFO9√9√9271818513-

Тогда в треугольнике ABD  отрезок BO  — биссектриса и высота, следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный по признаку равнобедренного треугольника. По свойству равнобедренного треугольника BO  — медиана треугольника ABD.  Тогда

AO = OD  = 1AD = 1 ⋅36= 18.
           2     2

В равнобедренном треугольнике ABD  с основанием AD  боковые стороны равны. Тогда

AB = BD = 1BC,
          2

так как AD  — медиана треугольника ABC.  BE  — биссектриса в △ ABC.  По свойству биссектрисы треугольника

AE    AB    1
EC- = BC-=  2  ⇒   EC = 2AE.

Тогда

AE- = --AE----= -AE- = 1.
AC    AE + EC   3AE    3

Продлим медиану AD  на её длину. Пусть точка F  — полученная точка. Тогда AD  =DF,  BD  = DC.  Четырёхугольник ABF C  — параллелограмм, так как его диагонали делятся точкой пересечения пополам. Значит, BF  ∥AC.  Следовательно, ∠F AC = ∠BF A  как накрест лежащие при параллельных прямых AC  и F B  и секущей AF.  BE  ⊥AD,  поэтому ∠BOF = ∠AOE  = 90∘.  Тогда △ AOE ∼ △F OB  по двум углам. Запишем отношение подобия:

OE-= AE-.
BO   BF

Так как AC = BF  по свойству параллелограмма, то

AE-   AE-  1
BF =  AC = 3.

Значит,

OE- = 1  ⇒   BO = 3OE.
BO    3

Тогда

OE      OE         OE       OE    1
EB-= OE-+-OB- = OE-+-3OE-= 4OE- = 4
             1     1
        OE = 4BE = 4 ⋅36= 9

Следовательно,

BO = BE − OE = 36− 9= 27.

Рассмотрим треугольник BOA.            ∘
∠BOA  = 90.  Следовательно, △ BOA  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AB2 = AO2 + OB2,

значит,

      ∘----------  ∘ --------
AB  =  AO2 + BO2 =   182 +272 =
   =√324-+-729= √1053= 9√13.

Рассмотрим треугольник AOE.  В нём ∠AOE = 90∘.  Следовательно, △ AOE  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AE2 = AO2 + OE2,

значит,

     ∘ ---------- ∘ -------
AE =   AO2 +OE2  =  182+ 92 =
     √-------  √ ---   √-
   =  324+ 81=   405 = 9 5.

Найдём стороны треугольника ABC  :

pict

 

Способ 2.

Рассмотрим треугольник ABD.  В нем BO  — биссектриса и BO ⊥ AD,  следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный с основанием AD,  то есть AB = BD.

Так как △ ABD  — равнобедренный и BO  — биссектриса, проведённая к основанию, то BO  также является медианой. То есть AO = OD.

Поэтому

AD = AO + OD = 2AO = 36
     AO = 18= OD

BE  — биссектриса в треугольнике ABC.  По свойству биссектрис

AE-=  AB-= ---AB--- = AB--=  AB--= 1.
EC    BC   BD + DC    2DB    2AB    2

Пусть EA  =x,  тогда CE = 2x.

ABCDEOx211x88

По теореме Менелая для △ CBE  и его секущей AD :

  CD-⋅ BO ⋅ EA-= 1
  DB  OE   AC
1  BO- ---EA---
1 ⋅OE ⋅CE + EA  = 1
   1  BO   x
   1 ⋅OE-⋅3x = 1
    1 BO   1
    1 ⋅OE ⋅3 = 1

      BO- = 3
      OE
     BO = 3OE

BE = BO + OE,  следовательно,

    BE = 4OE
OE = BE- = 36 =9
      4    4
  BO = 3OE = 27

√√ --
ABCDEO991818927 513

BO ⊥ AO  в треугольнике ABO  , поэтому треугольник ABO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
AB  = AO  + BO ,

значит,

      ∘----------  ∘ --------
AB  =  AO2 + BO2 =   182 +272 =
   =√324-+-729= √1053= 9√13.

Следовательно,

                             √--
BC = BD + DC = 2BD = 2AB = 18 13.

AO ⊥ EO  в треугольнике AEO  , поэтому треугольник AEO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
EA  = AO  + EO ,

значит,

     ∘ ---------- ∘ -------
EA =   AO2 +EO2  =  182+ 92 =
   = √324+-81= √405-= 9√5.

Таким образом,           √-
x = EA = 9 5.  Тогда

                            √-
AC = CE + EA = 2x + x= 3x= 27 5.
Ответ:

 √ --  √ --   √-
9  13; 18 13; 27 5

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#105140

В треугольнике ABC  биссектриса BE  и медиана AD  перпендикулярны и имеют одинаковую длину, равную 28. Найдите стороны треугольника ABC.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Способ 1.

Обозначим точку пересечения BE  и AD  за O.  Рассмотрим треугольник ABD  :

1.
∠BOD  = ∠BOA = 90∘,  так как BE  ⊥ AD  по условию, следовательно, BO  — высота в треугольнике ABD.
2.
∠ABO  =∠DBO,  так как BE  — биссектриса ∠ABC.

ABCDEFO7√7√7211414513-

Тогда в треугольнике ABD  отрезок BO  — биссектриса и высота, следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный по признаку равнобедренного треугольника. По свойству равнобедренного треугольника BO  — медиана треугольника ABD.  Тогда

AO = OD  = 1AD = 1 ⋅28= 14.
           2     2

В равнобедренном треугольнике ABD  с основанием AD  боковые стороны равны.Тогда

AB = BD = 1BC,
          2

так как AD  — медиана треугольника ABC.  BE  — биссектриса в △ ABC.  По свойству биссектрисы треугольника

AE    AB    1
EC- = BC-=  2  ⇒   EC = 2AE.

Тогда

AE- = --AE----= -AE- = 1.
AC    AE + EC   3AE    3

Продлим медиану AD  на её длину. Пусть точка F  — полученная точка. Тогда AD  =DF,  BD  = DC.  Четырёхугольник ABF C  — параллелограмм, так как его диагонали делятся точкой пересечения пополам. Значит, BF  ∥AC.  Следовательно, ∠F AC = ∠BF A  как накрест лежащие при параллельных прямых AC  и F B  и секущей AF.  BE  ⊥AD,  поэтому ∠BOF = ∠AOE  = 90∘.  Тогда △ AOE ∼ △F OB  по двум углам. Запишем отношение подобия:

OE-= AE-.
BO   BF

Так как AC = BF  по свойству параллелограмма, то

AE-   AE-  1
BF =  AC = 3.

Значит,

OE- = 1  ⇒   BO = 3OE.
BO    3

Тогда

OE      OE         OE       OE    1
EB-= OE-+-OB- = OE-+-3OE-= 4OE- = 4
             1     1
        OE = 4BE = 4 ⋅28= 7

Следовательно,

BO = BE − OE = 28− 7= 21.

Рассмотрим треугольник BOA.            ∘
∠BOA  = 90.  Следовательно, △ BOA  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AB2 = AO2 + OB2,

значит,

      ∘----------  ∘ --------
AB  =  AO2 + BO2 =   142 +212 =
   = √196+-441= √637-= 7√13.

Рассмотрим треугольник AOE.  В нём ∠AOE = 90∘.  Следовательно, △ AOE  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AE2 = AO2 + OE2,

значит,

     ∘ ---------- ∘ -------
AE =   AO2 +OE2  =  142+ 72 =
     √-------  √ ---   √-
   =  196+ 49=   245 = 7 5.

Найдём стороны треугольника ABC  :

pict

 

Способ 2.

Рассмотрим треугольник ABD.  В нем BO  — биссектриса и BO ⊥ AD,  следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный с основанием AD,  то есть AB = BD.

Так как △ ABD  — равнобедренный и BO  — биссектриса, проведённая к основанию, то BO  также является медианой. То есть AO = OD.

Поэтому

AD = AO + OD = 2AO = 28
     AO = 14= OD

BE  — биссектриса в треугольнике ABC.  По свойству биссектрис

AE-=  AB-= ---AB--- = AB--=  AB--= 1.
EC    BC   BD + DC    2DB    2AB    2

Пусть EA  =x,  тогда CE = 2x.

ABCDEOx211x44

По теореме Менелая для △ CBE  и его секущей AD :

  CD-⋅ BO ⋅ EA-= 1
  DB  OE   AC
1  BO- ---EA---
1 ⋅OE ⋅CE + EA  = 1
   1  BO   x
   1 ⋅OE-⋅3x = 1
    1 BO   1
    1 ⋅OE ⋅3 = 1

      BO- = 3
      OE
     BO = 3OE

BE = BO + OE,  следовательно,

    BE = 4OE
OE = BE- = 28 =7
      4    4
  BO = 3OE = 21

√√ --
ABCDEO771414721 513

BO ⊥ AO  в треугольнике ABO  , поэтому треугольник ABO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
AB  = AO  + BO ,

значит,

      ∘----------  ∘ --------
AB  =  AO2 + BO2 =   142 +212 =
   = √196+-441= √637-= 7√13.

Следовательно,

                             √--
BC = BD + DC = 2BD = 2AB = 14 13.

AO ⊥ EO  в треугольнике AEO  , поэтому треугольник AEO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
EA  = AO  + EO ,

значит,

     ∘ ---------- ∘ -------
EA =   AO2 +EO2  =  142+ 72 =
   = √196+-49= √245-= 7√5.

Таким образом,           √-
x = EA = 7 5.  Тогда

                            √-
AC = CE + EA = 2x + x= 3x= 21 5.
Ответ:

 √ --  √ --   √-
7  13; 14 13; 21 5

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#105141

В треугольнике ABC  биссектриса BE  и медиана AD  перпендикулярны и имеют одинаковую длину, равную 16. Найдите стороны треугольника ABC.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Способ 1.

Обозначим точку пересечения BE  и AD  за O.  Рассмотрим треугольник ABD  :

1.
∠BOD  = ∠BOA = 90∘,  так как BE  ⊥ AD  по условию, следовательно, BO  — высота в треугольнике ABD.
2.
∠ABO  =∠DBO,  так как BE  — биссектриса ∠ABC.

ABCDEFO4√4√41288513-

Тогда в треугольнике ABD  отрезок BO  — биссектриса и высота, следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный по признаку равнобедренного треугольника. По свойству равнобедренного треугольника BO  — медиана треугольника ABD.  Тогда

AO = OD = 1AD  = 1⋅16= 8.
          2      2

В равнобедренном треугольнике ABD  с основанием AD  боковые стороны равны. Тогда

AB = BD = 1BC,
          2

так как AD  — медиана треугольника ABC.  BE  — биссектриса в △ ABC.  По свойству биссектрисы треугольника

AE    AB    1
EC- = BC-=  2  ⇒   EC = 2AE.

Тогда

AE- = --AE----= -AE- = 1.
AC    AE + EC   3AE    3

Продлим медиану AD  на её длину. Пусть точка F  — полученная точка. Тогда AD  =DF,  BD  = DC.  Четырёхугольник ABF C  — параллелограмм, так как его диагонали делятся точкой пересечения пополам. Значит, BF  ∥AC.  Следовательно, ∠F AC = ∠BF A  как накрест лежащие при параллельных прямых AC  и F B  и секущей AF.  BE  ⊥AD,  поэтому ∠BOF = ∠AOE  = 90∘.  Тогда △ AOE ∼ △F OB  по двум углам. Запишем отношение подобия:

OE-= AE-.
BO   BF

Так как AC = BF  по свойству параллелограмма, то

AE-   AE-  1
BF =  AC = 3.

Значит,

OE- = 1  ⇒   BO = 3OE.
BO    3

Тогда

OE      OE         OE       OE    1
EB-= OE-+-OB- = OE-+-3OE-= 4OE- = 4
             1     1
        OE = 4BE = 4 ⋅16= 4

Следовательно,

BO = BE − OE = 16− 4= 12.

Рассмотрим треугольник BOA.            ∘
∠BOA  = 90.  Следовательно, △ BOA  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AB2 = AO2 + OB2,

значит,

     ∘ ---------- ∘ -------
AB =   AO2 +BO2  =  82+ 122 =
   =√64-+-144= √208= 4√13.

Рассмотрим треугольник AOE.  В нём ∠AOE = 90∘.  Следовательно, △ AOE  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AE2 = AO2 + OE2,

значит,

     ∘ ----------  ∘ ------
AE  =  AO2 + OE2 =   82 +42 =
      √------  √ --   √-
    =  64+ 16=   80= 4 5.

Найдём стороны треугольника ABC  :

pict

 

Способ 2.

Рассмотрим треугольник ABD.  В нем BO  — биссектриса и BO ⊥ AD,  следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный с основанием AD,  то есть AB = BD.

Так как △ ABD  — равнобедренный и BO  — биссектриса, проведённая к основанию, то BO  также является медианой. То есть AO = OD.

Поэтому

AD = AO + OD = 2AO = 16
      AO = 8= OD

BE  — биссектриса в треугольнике ABC.  По свойству биссектрис

AE-=  AB-= ---AB--- = AB--=  AB--= 1.
EC    BC   BD + DC    2DB    2AB    2

Пусть EA  =x,  тогда CE = 2x.

ABCDEOx288x

По теореме Менелая для △ CBE  и его секущей AD :

  CD-⋅ BO ⋅ EA-= 1
  DB  OE   AC
1  BO- ---EA---
1 ⋅OE ⋅CE + EA  = 1
   1  BO   x
   1 ⋅OE-⋅3x = 1
    1 BO   1
    1 ⋅OE ⋅3 = 1

      BO- = 3
      OE
     BO = 3OE

BE = BO + OE,  следовательно,

    BE = 4OE
OE = BE- = 16 =4
      4    4
  BO = 3OE = 12

√√ --
ABCDEO4488412 513

BO ⊥ AO  в треугольнике ABO  , поэтому треугольник ABO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
AB  = AO  + BO ,

значит,

     ∘ ---------- ∘ -------
AB =   AO2 +BO2  =  82+ 122 =
   =√64-+-144= √208= 4√13.

Следовательно,

                             √--
BC = BD  +DC  = 2BD  = 2AB = 8 13.

AO ⊥ EO  в треугольнике AEO  , поэтому треугольник AEO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
EA  = AO  + EO ,

значит,

     ∘ ----------  ∘ ------
EA  =  AO2 + EO2 =   82 +42 =
    = √64+-16= √80-= 4√5.

Таким образом,           √-
x = EA = 4 5.  Тогда

                            √-
AC = CE + EA = 2x + x= 3x= 12 5.
Ответ:

 √ -- √--   √-
4  13;8 13;12 5

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#105142

В треугольнике ABC  биссектриса BE  и медиана AD  перпендикулярны и имеют одинаковую длину, равную 44. Найдите стороны треугольника ABC.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Способ 1.

Обозначим точку пересечения BE  и AD  за O.  Рассмотрим треугольник ABD  :

1.
∠BOD  = ∠BOA = 90∘,  так как BE  ⊥ AD  по условию, следовательно, BO  — высота в треугольнике ABD.
2.
∠ABO  =∠DBO,  так как BE  — биссектриса ∠ABC.

ABCDEFO111322111322√√513

Тогда в треугольнике ABD  отрезок BO  — биссектриса и высота, следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный по признаку равнобедренного треугольника. По свойству равнобедренного треугольника BO  — медиана треугольника ABD.  Тогда

AO = OD  = 1AD = 1 ⋅44= 22.
           2     2

В равнобедренном треугольнике ABD  с основанием AD  боковые стороны равны. Тогда

AB = BD = 1BC,
          2

так как AD  — медиана треугольника ABC.  BE  — биссектриса в △ ABC.  По свойству биссектрисы треугольника

AE    AB    1
EC- = BC-=  2  ⇒   EC = 2AE.

Тогда

AE- = --AE----= -AE- = 1.
AC    AE + EC   3AE    3

Продлим медиану AD  на её длину. Пусть точка F  — полученная точка. Тогда AD  =DF,  BD  = DC.  Четырёхугольник ABF C  — параллелограмм, так как его диагонали делятся точкой пересечения пополам. Значит, BF  ∥AC.  Следовательно, ∠F AC = ∠BF A  как накрест лежащие при параллельных прямых AC  и F B  и секущей AF.  BE  ⊥AD,  поэтому ∠BOF = ∠AOE  = 90∘.  Тогда △ AOE ∼ △F OB  по двум углам. Запишем отношение подобия:

OE-= AE-.
BO   BF

Так как AC = BF  по свойству параллелограмма, то

AE-   AE-  1
BF =  AC = 3.

Значит,

OE- = 1  ⇒   BO = 3OE.
BO    3

Тогда

OE      OE         OE       OE    1
EB-= OE-+-OB- = OE-+-3OE-= 4OE- = 4
            1      1
       OE = 4 BE = 4 ⋅44 =11

Следовательно,

BO  = BE − OE = 44− 11 = 33.

Рассмотрим треугольник BOA.            ∘
∠BOA  = 90.  Следовательно, △ BOA  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AB2 = AO2 + OB2,

значит,

      ∘----------  ∘ --------
AB  =  AO2 + BO2 =   222 +332 =
  = √484+-1089= √1573= 11√13.

Рассмотрим треугольник AOE.  В нём ∠AOE = 90∘.  Следовательно, △ AOE  — прямоугольный. По теореме Пифагора

AE2 = AO2 + OE2,

значит,

     ∘----------  ∘ --------
AE =  AO2 + OE2 =   222 +112 =
    √--------  √ ---   √ -
  =  484+ 121=   605 = 11 5.

Найдём стороны треугольника ABC  :

pict

 

Способ 2.

Рассмотрим треугольник ABD.  В нем BO  — биссектриса и BO ⊥ AD,  следовательно, треугольник ABD  — равнобедренный с основанием AD,  то есть AB = BD.

Так как △ ABD  — равнобедренный и BO  — биссектриса, проведённая к основанию, то BO  также является медианой. То есть AO = OD.

Поэтому

AD = AO + OD = 2AO = 44
     AO = 22= OD

BE  — биссектриса в треугольнике ABC.  По свойству биссектрис

AE-=  AB-= ---AB--- = AB--=  AB--= 1.
EC    BC   BD + DC    2DB    2AB    2

Пусть EA  =x,  тогда CE = 2x.

ABCDEOx222x22

По теореме Менелая для △ CBE  и его секущей AD :

  CD-⋅ BO ⋅ EA-= 1
  DB  OE   AC
1  BO- ---EA---
1 ⋅OE ⋅CE + EA  = 1
   1  BO   x
   1 ⋅OE-⋅3x = 1
    1 BO   1
    1 ⋅OE ⋅3 = 1

      BO- = 3
      OE
     BO = 3OE

BE = BO + OE,  следовательно,

    BE = 4OE
OE = BE- = 44-= 11
      4    4
  BO = 3OE = 33

  √√--
ABCDEO112213112213 513

BO ⊥ AO  в треугольнике ABO  , поэтому треугольник ABO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
AB  = AO  + BO ,

значит,

      ∘----------  ∘ --------
AB  =  AO2 + BO2 =   222 +332 =
  = √484+-1089= √1573= 11√13.

Следовательно,

                             √--
BC = BD + DC = 2BD = 2AB = 22 13.

AO ⊥ EO  в треугольнике AEO  , поэтому треугольник AEO  — прямоугольный. По теореме Пифагора

   2     2     2
EA  = AO  + EO ,

значит,

     ∘----------  ∘ --------
EA =  AO2 + EO2 =   222 +112 =
  = √484+-121= √605-= 11√5.

Таким образом,           √ -
x = EA = 11 5.  Тогда

                            √-
AC = CE + EA = 2x + x= 3x= 33 5.
Ответ:

  √--   √--   √-
11 13;22 13;33 5

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#44295

Биссектрисы углов A  и B  параллелограмма ABCD  пересекаются в точке K.  Найдите площадь параллелограмма, если BC = 6,  а расстояние от точки K  до стороны AB  равно 6.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Опустим из точки K  перпендикуляр KH  на сторону AB.  По условию расстояние от точки K  до стороны AB  равно 6, то есть KH  = 6.

Проведем высоту параллелограмма MN  к стороне BC,  проходящую через точку K.

ABCDHNMK66

Рассмотрим треугольники △ AHK  и △ ANK.  В них ∠AHK  = 90∘ = ∠ANK,  так как KH  ⊥ AB  и KN ⊥ AD,  следовательно, треугольники △ AHK  и △ ANK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ AHK  и △ ANK  равны углы ∠HAK  и ∠NAK,  так как AK  — биссектриса угла ∠HAN  , гипотенуза AK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ AHK  и △ ANK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, NK = HK  = 6.

Рассмотрим треугольники △ HBK  и △ MBK.  В них ∠BHK  = 90∘ = ∠BMK,  так как KH  ⊥ AB  и KM  ⊥BC,  следовательно, треугольники △ HBK  и △ MBK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ HBK  и △ MBK  равны углы ∠HBK  и ∠MBK,  так как BK  — биссектриса угла ∠HBM  , гипотенуза BK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ HBK  и △ MBK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, MK  =HK  = 6.

Значит,

MN  = KM  + KN  =6 +6 = 12.

Площадь параллелограмма равна произведению основания на высоту, проведённую к нему, поэтому

SABCD = BC ⋅MN  = 6⋅12= 72.
Ответ: 72
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#55718

Биссектрисы углов A  и B  параллелограмма ABCD  пересекаются в точке K.  Найдите площадь параллелограмма, если BC = 7,  а расстояние от точки K  до стороны AB  равно 4.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Опустим из точки K  перпендикуляр KH  на сторону AB.  По условию расстояние от точки K  до стороны AB  равно 4, то есть KH  = 4.

Проведем высоту параллелограмма MN  к стороне BC,  проходящую через точку K.

74ABCDHMNK

Рассмотрим треугольники △ AHK  и △ ANK.  В них ∠AHK  = 90∘ = ∠ANK,  так как KH  ⊥ AB  и KN ⊥ AD,  следовательно, треугольники △ AHK  и △ ANK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ AHK  и △ ANK  равны углы ∠HAK  и ∠NAK,  так как AK  — биссектриса угла ∠HAN  , гипотенуза AK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ AHK  и △ ANK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, NK = HK  = 4.

Рассмотрим треугольники △ HBK  и △ MBK.  В них           ∘
∠BHK  = 90 = ∠BMK,  так как KH  ⊥ AB  и KM  ⊥BC,  следовательно, треугольники △ HBK  и △ MBK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ HBK  и △ MBK  равны углы ∠HBK  и ∠MBK,  так как BK  — биссектриса угла ∠HBM  , гипотенуза BK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ HBK  и △ MBK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, MK  =HK  = 4.

Значит,

MN  = KM  +KN  = 4+ 4= 8.

Площадь параллелограмма равна произведению основания на высоту, проведённую к нему, поэтому

SABCD  =BC  ⋅MN  = 7 ⋅8 = 56.
Ответ: 56
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#56382

Биссектрисы углов A  и B  параллелограмма ABCD  пересекаются в точке K.  Найдите площадь параллелограмма, если BC = 2,  а расстояние от точки K  до стороны AB  равно 1.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Опустим из точки K  перпендикуляр KH  на сторону AB.  По условию расстояние от точки K  до стороны AB  равно 1, то есть KH  = 1.

Проведем высоту параллелограмма MN  к стороне BC,  проходящую через точку K.

21ABCDHMNK

Рассмотрим треугольники △ AHK  и △ ANK.  В них ∠AHK  = 90∘ = ∠ANK,  так как KH  ⊥ AB  и KN ⊥ AD,  следовательно, треугольники △ AHK  и △ ANK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ AHK  и △ ANK  равны углы ∠HAK  и ∠NAK,  так как AK  — биссектриса угла ∠HAN  , гипотенуза AK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ AHK  и △ ANK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, NK = HK  = 1.

Рассмотрим треугольники △ HBK  и △ MBK.  В них           ∘
∠BHK  = 90 = ∠BMK,  так как KH  ⊥ AB  и KM  ⊥BC,  следовательно, треугольники △ HBK  и △ MBK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ HBK  и △ MBK  равны углы ∠HBK  и ∠MBK,  так как BK  — биссектриса угла ∠HBM  , гипотенуза BK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ HBK  и △ MBK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, MK  =HK  = 1.

Значит,

MN  = KM  +KN  = 1+ 1= 2.

Площадь параллелограмма равна произведению основания на высоту, проведённую к нему, поэтому

SABCD = BC ⋅MN  = 2⋅2= 4.
Ответ: 4
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#105145

Биссектрисы углов A  и B  параллелограмма ABCD  пересекаются в точке K.  Найдите площадь параллелограмма, если BC = 17,  а расстояние от точки K  до стороны AB  равно 10.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Опустим из точки K  перпендикуляр KH  на сторону AB.  По условию расстояние от точки K  до стороны AB  равно 10, то есть KH  = 10.

Проведем высоту параллелограмма MN  к стороне BC,  проходящую через точку K.

11ABCDHMN70K

Рассмотрим треугольники △ AHK  и △ ANK.  В них ∠AHK  = 90∘ = ∠ANK,  так как KH  ⊥ AB  и KN ⊥ AD,  следовательно, треугольники △ AHK  и △ ANK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ AHK  и △ ANK  равны углы ∠HAK  и ∠NAK,  так как AK  — биссектриса угла ∠HAN  , гипотенуза AK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ AHK  и △ ANK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, NK = HK  = 10.

Рассмотрим треугольники △ HBK  и △ MBK.  В них           ∘
∠BHK  = 90 = ∠BMK,  так как KH  ⊥ AB  и KM  ⊥BC,  следовательно, треугольники △ HBK  и △ MBK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ HBK  и △ MBK  равны углы ∠HBK  и ∠MBK,  так как BK  — биссектриса угла ∠HBM  , гипотенуза BK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ HBK  и △ MBK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, MK  =HK  = 10.

Значит,

MN = KM  + KN  = 10 +10 = 20.

Площадь параллелограмма равна произведению основания на высоту, проведённую к нему, поэтому

SABCD = BC ⋅MN  = 17⋅20= 340.
Ответ: 340
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#105146

Биссектрисы углов A  и B  параллелограмма ABCD  пересекаются в точке K.  Найдите площадь параллелограмма, если BC = 19,  а расстояние от точки K  до стороны AB  равно 10.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Опустим из точки K  перпендикуляр KH  на сторону AB.  По условию расстояние от точки K  до стороны AB  равно 10, то есть KH  = 10.

Проведем высоту параллелограмма MN  к стороне BC,  проходящую через точку K.

11ABCDHMN90K

Рассмотрим треугольники △ AHK  и △ ANK.  В них ∠AHK  = 90∘ = ∠ANK,  так как KH  ⊥ AB  и KN ⊥ AD,  следовательно, треугольники △ AHK  и △ ANK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ AHK  и △ ANK  равны углы ∠HAK  и ∠NAK,  так как AK  — биссектриса угла ∠HAN  , гипотенуза AK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ AHK  и △ ANK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, NK = HK  = 10.

Рассмотрим треугольники △ HBK  и △ MBK.  В них           ∘
∠BHK  = 90 = ∠BMK,  так как KH  ⊥ AB  и KM  ⊥BC,  следовательно, треугольники △ HBK  и △ MBK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ HBK  и △ MBK  равны углы ∠HBK  и ∠MBK,  так как BK  — биссектриса угла ∠HBM  , гипотенуза BK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ HBK  и △ MBK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, MK  =HK  = 10.

Значит,

MN = KM  + KN  = 10 +10 = 20.

Площадь параллелограмма равна произведению основания на высоту, проведённую к нему, поэтому

SABCD = BC ⋅MN  = 19⋅20= 380.
Ответ: 380
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#105147

Биссектрисы углов A  и B  параллелограмма ABCD  пересекаются в точке K.  Найдите площадь параллелограмма, если BC = 11,  а расстояние от точки K  до стороны AB  равно 3.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Опустим из точки K  перпендикуляр KH  на сторону AB.  По условию расстояние от точки K  до стороны AB  равно 3, то есть KH  = 3.

Проведем высоту параллелограмма MN  к стороне BC,  проходящую через точку K.

ABCDHNMK131

Рассмотрим треугольники △ AHK  и △ ANK.  В них ∠AHK  = 90∘ = ∠ANK,  так как KH  ⊥ AB  и KN ⊥ AD,  следовательно, треугольники △ AHK  и △ ANK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ AHK  и △ ANK  равны углы ∠HAK  и ∠NAK,  так как AK  — биссектриса угла ∠HAN  , гипотенуза AK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ AHK  и △ ANK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, NK = HK  = 3.

Рассмотрим треугольники △ HBK  и △ MBK.  В них           ∘
∠BHK  = 90 = ∠BMK,  так как KH  ⊥ AB  и KM  ⊥BC,  следовательно, треугольники △ HBK  и △ MBK  — прямоугольные.

В прямоугольных треугольниках △ HBK  и △ MBK  равны углы ∠HBK  и ∠MBK,  так как BK  — биссектриса угла ∠HBM  , гипотенуза BK  — общая. Поэтому прямоугольные треугольники △ HBK  и △ MBK  равны по гипотенузе и острому углу. Следовательно, MK  =HK  = 3.

Значит,

MN  = KM  +KN  = 3+ 3= 6.

Площадь параллелограмма равна произведению основания на высоту, проведённую к нему, поэтому

SABCD = BC ⋅MN  = 11⋅6= 66.
Ответ: 66
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#27826

Боковые стороны AB  и CD  трапеции ABCD  равны соответственно 6 и 10, а основание BC  равно 1. Биссектриса угла ADC  проходит через середину стороны AB.  Найдите площадь трапеции.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Обозначим середину AB  за точку M.  Тогда BM  = AM.  Пусть DM  пересекает прямую BC  в точке P.

CPDABEM9116180

Рассмотрим треугольники PBM  и DAM.  ∠PBM  = ∠DAM  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей AB,  ∠PMB  = ∠AMD  как вертикальные. Тогда треугольники P BM  и DAM  равны по двум углам и стороне между ними.

Так как PC ∥ AD,  то ∠CP D = ∠PDA  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей PD.  Так как DM  — биссектриса ∠CDA,  то

∠CP D = ∠P DA = ∠CDP.

Значит, треугольник P CD  — равнобедренный. Тогда

PC = CD = 10.

Из равенства треугольников P BM  и DAM  BP = AD  как соответственные элементы. Тогда

AD = BP = CP − BC = 10− 1= 9.

Проведём прямую CE,  параллельную прямой AB.  Так как BC ∥ AE,  AB ∥ CE,  то ABCE  — параллелограмм. Значит, по свойству параллелограмма

pict

Следовательно,

ED = AD − AE = 9− 1= 8.

По теореме Пифагора для треугольника CED  :

  2     2     2   2   2
CD  = CE  +ED   =6 + 8 =
   = 36+ 64= 100= 102.

По теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник CED  — прямоугольный,           ∘
∠CED  = 90 .  Тогда чертеж имеет вид:

911618ABCDPEM0

Значит, CE  — высота трапеции ABCD.  Найдём площадь трапеции:

        BC--+AD-       1+-9
SABCD =     2    ⋅CE =   2  ⋅6= 30.
Ответ: 30
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#45956

Боковые стороны AB  и CD  трапеции ABCD  равны соответственно 40 и 41, а основание BC  равно 16. Биссектриса угла ADC  проходит через середину стороны AB.  Найдите площадь трапеции.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Обозначим середину AB  за точку M.  Тогда BM  = AM.  Пусть DM  пересекает прямую BC  в точке P.

CPDABEM21144956601

Рассмотрим треугольники PBM  и DAM.  ∠PBM  = ∠DAM  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей AB,  ∠PMB  = ∠AMD  как вертикальные. Тогда треугольники P BM  и DAM  равны по двум углам и стороне между ними.

Так как PC ∥ AD,  то ∠CP D = ∠PDA  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей PD.  Так как DM  — биссектриса ∠CDA,  то

∠CP D = ∠P DA = ∠CDP.

Значит, треугольник P CD  — равнобедренный. Тогда

PC = CD = 41.

Из равенства треугольников P BM  и DAM  BP = AD  как соответственные элементы. Тогда

AD = BP = CP − BC = 41− 16= 25.

Проведём прямую CE,  параллельную прямой AB.  Так как BC ∥ AE,  AB ∥ CE,  то ABCE  — параллелограмм. Значит, по свойству параллелограмма

pict

Следовательно,

ED = AD − AE = 25− 16= 9.

По теореме Пифагора для треугольника CED  :

CD2 = CE2 + ED2 = 402+ 92 =
   = 1600 +81 = 1681 =412.

По теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник CED  — прямоугольный, ∠CED  = 90∘.  Тогда чертеж имеет вид:

CPDABEM21144956601

Значит, CE  — высота трапеции ABCD.  Найдём площадь трапеции:

        BC-+-AD-      16-+25
SABCD =    2    ⋅CE =    2   ⋅40 = 820.
Ответ: 820
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#56378

Боковые стороны AB  и CD  трапеции ABCD  равны соответственно 20 и 29, а основание BC  равно 4. Биссектриса угла ADC  проходит через середину стороны AB.  Найдите площадь трапеции.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Обозначим середину AB  за точку M.  Тогда BM  = AM.  Пусть DM  пересекает прямую BC  в точке P.

CPDABEM2442225091

Рассмотрим треугольники PBM  и DAM.  ∠PBM  = ∠DAM  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей AB,  ∠PMB  = ∠AMD  как вертикальные. Тогда треугольники P BM  и DAM  равны по двум углам и стороне между ними.

Так как PC ∥ AD,  то ∠CP D = ∠PDA  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей PD.  Так как DM  — биссектриса ∠CDA,  то

∠CP D = ∠P DA = ∠CDP.

Значит, треугольник P CD  — равнобедренный. Тогда

PC = CD = 29.

Из равенства треугольников P BM  и DAM  BP = AD  как соответственные элементы. Тогда

AD  =BP  = CP − BC = 29− 4= 25.

Проведём прямую CE,  параллельную прямой AB.  Так как BC ∥ AE,  AB ∥ CE,  то ABCE  — параллелограмм. Значит, по свойству параллелограмма

pict

Следовательно,

ED = AD − AE = 25− 4= 21.

По теореме Пифагора для треугольника CED  :

   2     2    2    2    2
CD  = CE  +ED   =20 + 21 =
   = 400+ 441= 841= 292.

По теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник CED  — прямоугольный,           ∘
∠CED  = 90 .  Тогда чертеж имеет вид:

244222ABCDPEM5091

Значит, CE  — высота трапеции ABCD.  Найдём площадь трапеции:

        BC-+-AD-       4+-25
SABCD =     2    ⋅CE  =   2  ⋅20= 290.
Ответ: 290
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#105202

Боковые стороны AB  и CD  трапеции ABCD  равны соответственно 28 и 35, а основание BC  равно 7. Биссектриса угла ADC  проходит через середину стороны AB.  Найдите площадь трапеции.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Обозначим середину AB  за точку M.  Тогда BM  = AM.  Пусть DM  пересекает прямую BC  в точке P.

CPDABEM2772328851

Рассмотрим треугольники PBM  и DAM.  ∠PBM  = ∠DAM  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей AB,  ∠PMB  = ∠AMD  как вертикальные. Тогда треугольники P BM  и DAM  равны по двум углам и стороне между ними.

Так как PC ∥ AD,  то ∠CP D = ∠PDA  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей PD.  Так как DM  — биссектриса ∠CDA,  то

∠CP D = ∠P DA = ∠CDP.

Значит, треугольник P CD  — равнобедренный. Тогда

PC = CD = 35.

Из равенства треугольников P BM  и DAM  BP = AD  как соответственные элементы. Тогда

AD  =BP  = CP − BC = 35− 7= 28.

Проведём прямую CE,  параллельную прямой AB.  Так как BC ∥ AE,  AB ∥ CE,  то ABCE  — параллелограмм. Значит, по свойству параллелограмма

pict

Следовательно,

ED = AD − AE = 28− 7= 21.

По теореме Пифагора для треугольника CED  :

CD2 = CE2 +ED2  =282+ 212 =
   = 784+ 441 = 1225 =352.

По теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник CED  — прямоугольный, ∠CED  = 90∘.  Тогда чертеж имеет вид:

277232ABCDPEM8851

Значит, CE  — высота трапеции ABCD.  Найдём площадь трапеции:

        BC + AD        7+ 28
SABCD = ----2--- ⋅CE  = --2--⋅28= 490.
Ответ: 490
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#105204

Боковые стороны AB  и CD  трапеции ABCD  равны соответственно 4 и 5, а основание BC  равно 1. Биссектриса угла ADC  проходит через середину стороны AB.  Найдите площадь трапеции.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Обозначим середину AB  за точку M.  Тогда BM  = AM.  Пусть DM  пересекает прямую BC  в точке P.

CPDABEM411453

Рассмотрим треугольники PBM  и DAM.  ∠PBM  = ∠DAM  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей AB,  ∠PMB  = ∠AMD  как вертикальные. Тогда треугольники P BM  и DAM  равны по двум углам и стороне между ними.

Так как PC ∥ AD,  то ∠CP D = ∠PDA  как накрест лежащие при PC ∥AD  и секущей PD.  Так как DM  — биссектриса ∠CDA,  то

∠CP D = ∠P DA = ∠CDP.

Значит, треугольник P CD  — равнобедренный. Тогда

P C =CD  = 5.

Из равенства треугольников P BM  и DAM  BP = AD  как соответственные элементы. Тогда

AD = BP  =CP  − BC = 5− 1= 4.

Проведём прямую CE,  параллельную прямой AB.  Так как BC ∥ AE,  AB ∥ CE,  то ABCE  — параллелограмм. Значит, по свойству параллелограмма

pict

Следовательно,

ED = AD − AE = 4− 1= 3.

По теореме Пифагора для треугольника CED  :

CD2 = CE2 +ED2  =42+ 32 =
     =16 +9 = 25 = 52.

По теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник CED  — прямоугольный, ∠CED  = 90∘.  Тогда чертеж имеет вид:

411453ABCDPEM

Значит, CE  — высота трапеции ABCD.  Найдём площадь трапеции:

        BC  +AD        1+ 4
SABCD = ----2--- ⋅CE = --2- ⋅4= 10.
Ответ: 10
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#44724

Углы при одном из оснований трапеции равны 53∘ и 37∘,  а отрезки, соединяющие середины противоположных сторон трапеции, равны 6 и 2. Найдите основания трапеции.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Способ 1.

Пусть в трапеции ABCD  угол BAD  равен 53∘,  а ∠CDA  = 37∘.

Пусть P  — точка пересечения прямых AB  и CD,  точка M  — середина BC,  точка N  — середина AD.

 

ANDKLBMCP

 

По замечательному свойству трапеции точки P,  M,  N  лежат на одной прямой.

Пусть AD  = b,  BC = a.  Тогда Тогда

pict

Рассмотрим треугольник AP D.  По теореме о сумме углов треугольника

∠AP D +∠P DA + ∠DAP  = 180∘.

Значит,

∠AP D = 180∘ − ∠P DA − ∠DAP =
    = 180∘− 37∘ − 53∘ = 90∘.

Тогда треугольник AP D  — прямоугольный. Тогда треугольник BP C  тоже прямоугольный.

В треугольнике BP C  отрезок PM  — медиана, проведённая из вершины прямого угла, поэтому

PM  =BM  = MC  = a.
                 2

В треугольнике AP D  отрезок PN  — медиана, проведённая из вершины прямого угла, поэтому

                -b
P N = AN = ND = 2 .

Значит,

MN  = PN − PM  = b− a = b−-a.
                 2  2    2

Так как средняя линия трапеции равна полусумме оснований, то её длина равна

1           a-+-b
2(AD  +BC )=   2 .

По условию отрезки, соединяющие середины противоположных сторон трапеции, равны 6 и 2, поэтому

pict

 

Способ 2.

Пусть в трапеции ABCD  угол BAD  равен 53∘,  а ∠CDA  = 37∘.

Пусть M  — середина BC,  точка N  — середина AD.

Пусть BC  =a,  AD = b,  тогда

pict

 

ANDBMCCEKa2a2a2a2bbb−2−2−2aaa

Проведем ME  ∥AB,  тогда ABME  — параллелограмм, так как BM  ∥AE  как основания трапеции. Тогда по свойству параллелограмма

           a
BM  = AE = 2.

Проведем MK  ∥ CD,  тогда KMCD  — параллелограмм, так как MC  ∥ KD  как основания трапеции. Тогда по свойству параллелограмма

           a
KD = MC  = 2.

Значит,

pict

                  ∘
∠MEK   =∠BAN  = 53 как соответственные углы при AB ∥ ME  и секущей AE.

                  ∘
∠MKE   =∠CDN   =37 как соответственные углы при CD ∥ MK  и секущей KD.

Рассмотрим треугольник EMK.  По теореме о сумме углов треугольника

∠MEK  + ∠MKE  + ∠EMK   = 180∘.

Значит,

           ∘
∠EMK   =180∘ − ∠∘MEK ∘ − ∠MK∘E  =
     = 180 − 53  − 37 = 90 .

Тогда треугольник EMK  — прямоугольный.

В треугольнике EMK  MN  — медиана, проведённая из вершины прямого угла, поэтому

MN  = EN  = NK = b-− a.
                   2

Отрезок, соединяющий середины боковых сторон — средняя линия, она равна

BC + AD    a+ b
----2--- = -2--= 6.

Значит,

pict
Ответ: 8; 4
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#56379

Углы при одном из оснований трапеции равны 50∘ и 40∘,  а отрезки, соединяющие середины противоположных сторон трапеции, равны 15 и 13. Найдите основания трапеции.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Способ 1.

Пусть в трапеции ABCD  угол BAD  равен 50∘,  а ∠CDA  = 40∘.

Пусть P  — точка пересечения прямых AB  и CD,  точка M  — середина BC,  точка N  — середина AD.

 

ANDKLBMCP

По замечательному свойству трапеции точки P,  M,  N  лежат на одной прямой.

Пусть AD  = b,  BC = a.  Тогда

pict

Рассмотрим треугольник AP D.  По теореме о сумме углов треугольника

∠AP D +∠P DA + ∠DAP  = 180∘.

Значит,

∠AP D = 180∘ − ∠P DA − ∠DAP =
    = 180∘− 40∘ − 50∘ = 90∘.

Тогда треугольник AP D  — прямоугольный. Тогда треугольник BP C  тоже прямоугольный.

В треугольнике BP C  отрезок PM  — медиана, проведённая из вершины прямого угла, поэтому

PM  =BM  = MC  = a.
                 2

В треугольнике AP D  отрезок PN  — медиана, проведённая из вершины прямого угла, поэтому

                -b
P N = AN = ND = 2 .

Значит,

MN  = PN − PM  = b− a = b−-a.
                 2  2    2

Так как средняя линия трапеции равна полусумме оснований, то её длина равна

1           a-+-b
2(AD  +BC )=   2 .

По условию отрезки, соединяющие середины противоположных сторон трапеции, равны 15 и 13, поэтому

pict

 

Способ 2.

Пусть в трапеции ABCD  угол BAD  равен 50∘,  а ∠CDA  = 40∘.

Пусть M  — середина BC,  точка N  — середина AD.

Пусть BC  =a,  AD = b,  тогда

pict

 

aaaabbb−−−aaa
ANDBMCCEK2222222

 

Проведем ME  ∥AB,  тогда ABME  — параллелограмм, так как BM  ∥AE  как основания трапеции. Тогда по свойству параллелограмма

           a
BM  = AE = 2.

Проведем MK  ∥ CD,  тогда KMCD  — параллелограмм, так как MC  ∥ KD  как основания трапеции. Тогда по свойству параллелограмма

           a
KD = MC  = 2.

Значит,

pict

                  ∘
∠MEK   =∠BAN  = 50 как соответственные углы при AB ∥ ME  и секущей AE.

                  ∘
∠MKE   =∠CDN   =40 как соответственные углы при CD ∥ MK  и секущей KD.

Рассмотрим треугольник EMK.  По теореме о сумме углов треугольника

∠MEK  + ∠MKE  + ∠EMK   = 180∘.

Значит,

           ∘
∠EMK   =180∘ − ∠∘MEK ∘ − ∠MK∘E  =
     = 180 − 50  − 40 = 90 .

Тогда треугольник EMK  — прямоугольный.

В треугольнике EMK  MN  — медиана, проведённая из вершины прямого угла, поэтому

MN  = EN  = NK = b-− a.
                   2

Отрезок, соединяющий середины боковых сторон — средняя линия, она равна

BC + AD   a +b
---2----= --2- = 15.

Значит,

pict
Ответ: 28; 2
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#105312

Углы при одном из оснований трапеции равны 47∘ и 43∘,  а отрезки, соединяющие середины противоположных сторон трапеции, равны 16 и 14. Найдите основания трапеции.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Способ 1.

Пусть в трапеции ABCD  угол BAD  равен 47∘,  а угол CDA  равен 43∘.

Пусть P  — точка пересечения прямых AB  и CD,  точка M  — середина BC,  точка N  — середина AD.

 

ANDKLBMCP

 

По замечательному свойству трапеции точки P,  M,  N  лежат на одной прямой.

Пусть AD  = b,  BC = a.  Тогда

pict

Рассмотрим треугольник AP D.  По теореме о сумме углов треугольника

∠AP D +∠P DA + ∠DAP  = 180∘.

Значит,

∠AP D = 180∘ − ∠P DA − ∠DAP =
    = 180∘− 43∘ − 47∘ = 90∘.

Тогда треугольник AP D  — прямоугольный. Тогда треугольник BP C  тоже прямоугольный.

В треугольнике BP C  отрезок PM  — медиана, проведённая из вершины прямого угла, поэтому

PM  =BM  = MC  = a.
                 2

В треугольнике AP D  отрезок PN  — медиана, проведённая из вершины прямого угла, поэтому

                -b
P N = AN = ND = 2 .

Значит,

MN  = PN − PM  = b− a = b−-a.
                 2  2    2

Так как средняя линия трапеции равна полусумме оснований, то её длина равна

1           a-+-b
2(BC  +AD )=   2 .

По условию отрезки, соединяющие середины противоположных сторон трапеции, равны 16 и 14, поэтому

pict

 

Способ 2.

Пусть в трапеции ABCD  угол BAD  равен 47∘,  а угол CDA  равен 43∘.

Пусть M  — середина BC,  точка N  — середина AD.

Пусть BC  =a,  AD = b,  тогда

pict

 

bbb−−−aaa
ANDBMCCEKa2a2a2a2222-

 

Проведем ME  ∥AB,  тогда ABME  — параллелограмм, так как BM  ∥AE  как основания трапеции. Тогда по свойству параллелограмма

BM  = AE = a.
           2

Проведем MK  ∥ CD,  тогда KMCD  — параллелограмм, так как MC  ∥ KD  как основания трапеции. Тогда по свойству параллелограмма

KD = MC  = a.
           2

Значит,

pict

∠MEK   =∠BAN  = 47∘ как соответственные углы при AB ∥ ME  и секущей AE.

∠MKE   =∠CDN   =43∘ как соответственные углы при CD ∥ MK  и секущей KD.

Рассмотрим треугольник EMK.  По теореме о сумме углов треугольника

∠MEK  + ∠MKE  + ∠EMK   = 180∘.

Значит,

∠EMK   =180∘− ∠MEK   − ∠MKE  =
     = 180∘− 47∘ − 43∘ = 90∘.

Тогда треугольник EMK  — прямоугольный.

В треугольнике EMK  отрезок MN  — медиана, проведённая из вершины прямого угла, поэтому

MN  = EN  = NK = b-− a.
                   2

Отрезок, соединяющий середины боковых сторон AB  и CD  — средняя линия, она равна

BC + AD   a +b
---2----= --2- = 16.

Таким образом,

pict
Ответ: 30; 2
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!