сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Че­ты­рех­уголь­ник ABCD впи­сан в окруж­ность с цен­тром O. Две окруж­но­сти \Omega_1 и \Omega_2 рав­ных ра­ди­у­сов с цен­тра­ми O1 и O2 впи­са­ны в углы ABC и ADC со­от­вет­ствен­но, при этом пер­вая ка­са­ет­ся сто­ро­ны BC в точке K, а вто­рая ка­са­ет­ся сто­ро­ны AD в точке T.

а)  Най­ди­те ра­ди­ус окруж­но­сти \Omega_1, если BK = 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , DT =  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

б)  Пусть до­пол­ни­тель­но из­вест­но, что точка O1 яв­ля­ет­ся цен­тром окруж­но­сти, опи­сан­ной около тре­уголь­ни­ка BOC. Най­ди­те угол BDC.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  От­рез­ки B O_1 и D O_2 яв­ля­ют­ся бис­сек­три­са­ми углов ABC и ADC (центр окруж­но­сти, впи­сан­ной в угол, лежит на бис­сек­три­се этого угла). Так как четырёхуголь­ник ABCD впи­сан в окруж­ность, сумма его про­ти­во­по­лож­ных углов ABC и ADC равна 180°, по­это­му сумма их по­ло­вин  — углов K B O_1 и T D O_2  — равна 90°. Пусть \angle O_1 B K= альфа . Тогда

\angle T O_2 D=90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка минус \angle T D O_2= альфа .

Вы­ра­жая двумя спо­со­ба­ми  тан­генс альфа , по­лу­ча­ем:

 тан­генс альфа = дробь: чис­ли­тель: O_1 K, зна­ме­на­тель: B K конец дроби = дробь: чис­ли­тель: D T, зна­ме­на­тель: O_2 T конец дроби ,

 дробь: чис­ли­тель: r, зна­ме­на­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: r конец дроби рав­но­силь­но r=3.

б)  Так O_1 B=O_1 C как ра­ди­у­сы окруж­но­сти, опи­сан­ной около тре­уголь­ни­ка B O C, по­это­му вы­со­та O_1 K этого тре­уголь­ни­ка также яв­ля­ет­ся его ме­ди­а­ной. Точки O, O1 и K лежат на одной пря­мой (на се­ре­дин­ном пер­пен­ди­ку­ля­ре к от­рез­ку BC). Далее на­хо­дим:

O_1 B= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: O_1 конец ар­гу­мен­та K в квад­ра­те плюс K B в квад­ра­те =6,

O_1 O=O_1 B=6

(как ра­ди­у­сы одной окруж­но­сти). Воз­мож­ны два слу­чая: точки O_1 и O могут ле­жать либо по одну сто­ро­ну от пря­мой BC, либо по раз­ные сто­ро­ны от неё.

В пер­вом слу­чае по­лу­ча­ем:

\angle B D C= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \angle B O C=\angle B O K= арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: B K, зна­ме­на­тель: K O конец дроби = арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби =30 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка .

Рас­смот­рим вто­рой слу­чай. Точка O_1 лежит на бис­сек­три­се угла ABC, по­это­му

 \angle A B C=2 \angle O_1 B K=2 арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: O_1 K, зна­ме­на­тель: B K конец дроби =2 арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби =60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка .

Это озна­ча­ет, что впи­сан­ный угол ABC опи­ра­ет­ся на дугу AC, рав­ную 120 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка . Вме­сте с тем дуга B C равна углу BOC, a

\angle B O C=2 \angle B O K=2 арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: B K, зна­ме­на­тель: O K конец дроби =2 арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: B K, зна­ме­на­тель: O_1 O минус r конец дроби =2 арк­тан­генс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та =120 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка ,

что не­воз­мож­но, так как в этом слу­чае дуга A C долж­на быть мень­ше дуги B C.

 

Ответ: а) r=3; б) \angle B D C=30 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Решен пункт а) — 3 балла.

Решен пункт б) (рас­смот­рен любой из двух воз­мож­ных слу­ча­ев) — 5 бал­лов.


Аналоги к заданию № 1496: 1502 Все