Точка O — центр правильного шестиугольника ABCDEF со стороной 7. Найдите радиус окружности, касающейся окружностей, описанных около треугольников BOD, DOF и BOF.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Заметим, что CB = CO = CD, поэтому вершина C — центр окружности, описанной около треугольника BOD. Аналогично, точки A и E — центры окружностей, описанных около треугольников BOF и DOF соответственно.
Возможны два случая: либо искомая окружность касается всех трех данных внутренним образом (рис. 1), либо одной из данных — внутренним образом, а двух других — внешним (рис. 2).
Рассмотрим первый случай. Продолжим отрезки OA, OC и OE за точки A, C и E до пересечения с соответствующими окружностями в точках A1, C1, E1. Тогда OA1 = OC1 = OE1 = 14 — диаметры данных окружностей. Окружность S, проходящая через точки A1, C1 и E1, касается внутренним образом окружности, описанной около треугольника BOF, так как расстояние между центрами этих окружностей = разности их радиусов. Аналогично, окружность S касается остальных двух окружностей.
Рассмотрим второй случай. Пусть Q — центр окружности радиуса x, касающейся внутренним образом описанной окружности треугольника BOD и внешним образом — описанных окружностей треугольников BOF и DOF. Пусть M — основание перпендикуляра, опущенного из центра A описанной окружности треугольника BOF на хорду OF. Тогда AM — высота = стороннего треугольника AOF, поэтому $AM= \frac{7 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2}$ Линия центров двух касающихся окружностей проходит через точку их касания, поэтому
[рис.]
$QM=OM + OQ=OM + OC_1 - QC_1= $\frac{7}{2}$ + 14 - x= $\frac{35}{2}$ - x, AQ=7 + x$ $QM=OM + OQ=OM + OC_1 - QC_1=$
$= $\frac{7}{2}$ + 14 - x= $\frac{35}{2}$ - x, AQ=7 + x$
По теореме Пифагора $AQ ^2 =AM ^2 + QM ^2$ или
$( x + 7 ) ^2 = ( $\frac{35}{2}$ - x ) ^2 + $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно ( x + 7 ) ^2 - ( $\frac{35}{2}$ - x ) ^2 = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно$
$ = сильно ( x + 7 - $\frac{35}{2}$ + x ) ( x + 7 + $\frac{35}{2}$ - x ) = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно ( 2x - $\frac{21}{2}$ ) \cdot $\frac{49}{2}$ = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно x=6$ $ = сильно ( x + 7 - $\frac{35}{2}$ + x ) ( x + 7 + $\frac{35}{2}$ - x ) = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно$
$ = сильно ( 2x - $\frac{21}{2}$ ) \cdot $\frac{49}{2}$ = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно x=6$
Ответ: 14, 6.
Возможны два случая: либо искомая окружность касается всех трех данных внутренним образом (рис. 1), либо одной из данных — внутренним образом, а двух других — внешним (рис. 2).
Рассмотрим первый случай. Продолжим отрезки OA, OC и OE за точки A, C и E до пересечения с соответствующими окружностями в точках A1, C1, E1. Тогда OA1 = OC1 = OE1 = 14 — диаметры данных окружностей. Окружность S, проходящая через точки A1, C1 и E1, касается внутренним образом окружности, описанной около треугольника BOF, так как расстояние между центрами этих окружностей = разности их радиусов. Аналогично, окружность S касается остальных двух окружностей.
Рассмотрим второй случай. Пусть Q — центр окружности радиуса x, касающейся внутренним образом описанной окружности треугольника BOD и внешним образом — описанных окружностей треугольников BOF и DOF. Пусть M — основание перпендикуляра, опущенного из центра A описанной окружности треугольника BOF на хорду OF. Тогда AM — высота = стороннего треугольника AOF, поэтому $AM= \frac{7 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2}$ Линия центров двух касающихся окружностей проходит через точку их касания, поэтому
[рис.]
$QM=OM + OQ=OM + OC_1 - QC_1= $\frac{7}{2}$ + 14 - x= $\frac{35}{2}$ - x, AQ=7 + x$ $QM=OM + OQ=OM + OC_1 - QC_1=$
$= $\frac{7}{2}$ + 14 - x= $\frac{35}{2}$ - x, AQ=7 + x$
По теореме Пифагора $AQ ^2 =AM ^2 + QM ^2$ или
$( x + 7 ) ^2 = ( $\frac{35}{2}$ - x ) ^2 + $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно ( x + 7 ) ^2 - ( $\frac{35}{2}$ - x ) ^2 = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно$
$ = сильно ( x + 7 - $\frac{35}{2}$ + x ) ( x + 7 + $\frac{35}{2}$ - x ) = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно ( 2x - $\frac{21}{2}$ ) \cdot $\frac{49}{2}$ = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно x=6$ $ = сильно ( x + 7 - $\frac{35}{2}$ + x ) ( x + 7 + $\frac{35}{2}$ - x ) = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно$
$ = сильно ( 2x - $\frac{21}{2}$ ) \cdot $\frac{49}{2}$ = $\frac{49 \cdot 3}{4}$ = сильно x=6$
Ответ: 14, 6.
Правильный ответ:
14, 6
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 65678 • Задание №7
Найдите значение выражения $дробь: числитель: 9x в квадрате минус 4, знаменатель: 3x плюс 2 конец дроби минус ...
ID 71010 • Задание №18
Найти все значения параметра a, при каждом из которых система уравнений
$система выражений 2 левая круглая ск...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Рассмотрены все возможные геометрические конфигурации и получен правильный ответ | 3
Рассмотрена хотя бы одна возможная конфигурация, в которой получено правильное значение искомой величины | 2
Рассмотрена хотя бы одна возможная геометрическая конфигурация, в которой получено значение искомой величины, неправильное из-за арифметической ошибки | 1
Решение не соответствует пи одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Рассмотрены все возможные геометрические конфигурации и получен правильный ответ | 3
Рассмотрена хотя бы одна возможная конфигурация, в которой получено правильное значение искомой величины | 2
Рассмотрена хотя бы одна возможная геометрическая конфигурация, в которой получено значение искомой величины, неправильное из-за арифметической ошибки | 1
Решение не соответствует пи одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №14 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 67919
Дана прямая треугольная призма ABCA1B1C1, двугранный угол призмы при ребре AA1 равен 60°.
а) Д...
ID 67920
В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD сторона AB основания равна $2 корень из 3$ а высота...
ID 67921
В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 все рёбра равны 1.
а) Докажите, что расстояние между...
ID 67922
Основанием прямой треугольной призмы ABCA1B1C1 является прямоугольный треугольник ABC с прямым ...
ID 67923
Расстояние между боковыми ребрами AA1 и BB1 прямой треугольной призмы ABCA1B1C1 равно 5, а расс...