В параллелограмме (отличном от ромба) проведены биссектрисы четырех углов.
А) Докажите, что в четырехугольнике, ограниченном биссектрисами, диагонали равны.
Б) Найдите площадь четырехугольника, ограниченного биссектрисами, если известно, что стороны параллелограмма равны 3 и 5 , а угол параллелограмма равен 60°.
А) Докажите, что в четырехугольнике, ограниченном биссектрисами, диагонали равны.
Б) Найдите площадь четырехугольника, ограниченного биссектрисами, если известно, что стороны параллелограмма равны 3 и 5 , а угол параллелограмма равен 60°.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] А) Пусть биссектриса угла А пересекает BC в точке M, биссектриса угла С — AD в точке Q, биссектриса угла В — AD в точке F, биссектриса угла D — BC в точке E. Четырехугольник, ограниченный биссектрисами обозначим KHRP (см. рис.)
Соединим отрезками точки E и Q, M и F.
∠BMA = ∠MAF = 30° как внутренние накрест лежащие при параллельных BC, AD и секущей AM. Поскольку ∠BA = 30°, Δ ABM — = бедренный, AB = BM. Аналогично получим: AF = FM.
Кроме того, ∠BAF = ∠ABF = ∠AFB = 60°, т. е. Δ ABF — = сторонний. Аналогично с Δ BMF. Отсюда вывод — четырехугольник ABMF — ромб (по признаку), у которого диагонали BF и AM обязаны быть перпендикулярными.
Аналогично получим: QECD — ромб, Δ ED — = сторонний. Значит, ∠CED = ∠FBE = 60°. Эти углы являются соответственными при прямых BF, ED и секущей BC. Значит, FBED — параллелограмм, откуда KP || HR.
В ромбе QECD диагонали QCи D также будут взаимно перпендикулярными. Следовательно, отрезки KH, PR, будучи перпендикулярными к параллельным KP, HRbокажутся параллельными. Таким образом, KHRP — прямоугольник. А у прямоугольника диагонали равны, что и требовалось доказать.
Б) Два = сторонних треугольника ABF и ED с равными сторонами AB и CD будут равными. Далее:
$S ( FBED ) =FD \cdot AB \cdot \sin 60 в степени ( \circ ) = ( 5 - 3 ) \cdot 3 \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} =3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
$S ( BKM ) = $\frac{1}{4}$ S ( ABMF ) = $\frac{3 \cdot 3 \cdot \sin 120 в степени ( \circ )}{4}$ = $\frac{9 \cdot \sin 60 в степени ( \circ )}{4}$ = \frac{9 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8}$
$BK||EH\Rightarrow \Delta EMH_ \tilde\Delta BKM$ $EM= $\frac{1}{3}$ BM$ $S ( EMH ) = $\frac{S ( BKM )}{9}$ = \frac{9 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8 \cdot 9} = \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8}$
$S ( BEHK ) =S ( BKM ) - S ( EMH ) = \frac{9 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8} - \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8} = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Аналогично, $S ( DFPR ) = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ Следовательно,
$S ( PKHR ) =S ( FBED ) - 2S ( BEHK ) =3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Ответ: Б) $\sqrt{аргумента: 3} аргумента$
Соединим отрезками точки E и Q, M и F.
∠BMA = ∠MAF = 30° как внутренние накрест лежащие при параллельных BC, AD и секущей AM. Поскольку ∠BA = 30°, Δ ABM — = бедренный, AB = BM. Аналогично получим: AF = FM.
Кроме того, ∠BAF = ∠ABF = ∠AFB = 60°, т. е. Δ ABF — = сторонний. Аналогично с Δ BMF. Отсюда вывод — четырехугольник ABMF — ромб (по признаку), у которого диагонали BF и AM обязаны быть перпендикулярными.
Аналогично получим: QECD — ромб, Δ ED — = сторонний. Значит, ∠CED = ∠FBE = 60°. Эти углы являются соответственными при прямых BF, ED и секущей BC. Значит, FBED — параллелограмм, откуда KP || HR.
В ромбе QECD диагонали QCи D также будут взаимно перпендикулярными. Следовательно, отрезки KH, PR, будучи перпендикулярными к параллельным KP, HRbокажутся параллельными. Таким образом, KHRP — прямоугольник. А у прямоугольника диагонали равны, что и требовалось доказать.
Б) Два = сторонних треугольника ABF и ED с равными сторонами AB и CD будут равными. Далее:
$S ( FBED ) =FD \cdot AB \cdot \sin 60 в степени ( \circ ) = ( 5 - 3 ) \cdot 3 \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} =3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
$S ( BKM ) = $\frac{1}{4}$ S ( ABMF ) = $\frac{3 \cdot 3 \cdot \sin 120 в степени ( \circ )}{4}$ = $\frac{9 \cdot \sin 60 в степени ( \circ )}{4}$ = \frac{9 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8}$
$BK||EH\Rightarrow \Delta EMH_ \tilde\Delta BKM$ $EM= $\frac{1}{3}$ BM$ $S ( EMH ) = $\frac{S ( BKM )}{9}$ = \frac{9 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8 \cdot 9} = \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8}$
$S ( BEHK ) =S ( BKM ) - S ( EMH ) = \frac{9 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8} - \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{8} = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Аналогично, $S ( DFPR ) = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ Следовательно,
$S ( PKHR ) =S ( FBED ) - 2S ( BEHK ) =3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Ответ: Б) $\sqrt{аргумента: 3} аргумента$
Правильный ответ:
Б) $корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67896 • Задание №13
Решите систему неравенств $система выражений новая строка 9 в степени левая круглая скобка корень из: начало а...
ID 65415 • Задание №6
Найдите корень уравнения: $корень из: начало аргумента: минус 72 минус 17x конец аргумента = минус x$ Если ура...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта а и обоснованно получен верный ответ в пункте б. | 3
Получен обоснованный ответ в пункте б.
ИЛИ
Имеется верное доказательство утверждения пункта а и при обоснованном решении пункта б получен неверный ответ из-за арифметической ошибки. | 2
Имеется верное доказательство утверждения пункта а.
ИЛИ
При обоснованном решении пункта б получен неверный ответ из-за арифметической ошибки.
ИЛИ
Обоснованно получен верный ответ в пункте б и использованием утверждения пункта а, при этом пункт а не выполнен. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта а и обоснованно получен верный ответ в пункте б. | 3
Получен обоснованный ответ в пункте б.
ИЛИ
Имеется верное доказательство утверждения пункта а и при обоснованном решении пункта б получен неверный ответ из-за арифметической ошибки. | 2
Имеется верное доказательство утверждения пункта а.
ИЛИ
При обоснованном решении пункта б получен неверный ответ из-за арифметической ошибки.
ИЛИ
Обоснованно получен верный ответ в пункте б и использованием утверждения пункта а, при этом пункт а не выполнен. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №15 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 68583
Решите неравенство $левая круглая скобка x плюс дробь: числитель: 3, знаменатель: x конец дроби...
ID 68584
Решите неравенство $корень из: начало аргумента: 7 минус x конец аргумента меньше дробь: числит...
ID 68585
Решите неравенство $дробь: числитель: 1, знаменатель: 6x в квадрате минус 5x конец дроби больше...
ID 68586
Решите неравенство $дробь: числитель: корень из: начало аргумента: x в квадрате минус 2x плюс 1...
ID 68587
Решите неравенство: $левая круглая скобка x в квадрате минус x минус 6 правая круглая скобка ум...