Через вершины A и B треугольника ABC проведена окружность, касающаяся прямой BC, а через вершины B и C — другая окружность, касающаяся прямой AB. Продолжение общей хорды BD этих окружностей пересекает отрезок AC в точке E, а продолжение хорды AD одной окружности пересекает другую окружность в точке F.
а) Доказать, что площади треугольников ABC и ABF равны.
б) Найти отношение AE : EC, если AB = 5 и BC = 9.
а) Доказать, что площади треугольников ABC и ABF равны.
б) Найти отношение AE : EC, если AB = 5 и BC = 9.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Окружность с центром в O1 будем называть первой окружностью, с центром в O2 — второй окружностью.
а) У треугольников ABC и ABF общее основание AB. Значит, для равенства площадей надо доказать равенство их высот, опущенных из вершин C и F соответственно. Следовательно, надо доказать параллельность прямых AB и FC: это можно получить, если вывести равенство углов ∠AFC и ∠BAF (накрест лежащие).
Во-первых, во второй окружности углы ∠DBC и ∠DFC равны, так как они опираются на одну и ту же дугу DC.
Во-вторых, угол между касательной к окружности и хордой равен половине дуги, опирающейся на эту хорду. Тогда из первой окружности получим, что $\angleDBC= $\frac{1}{2}$ \angleDO_1B = \angleDAB$ (вписанный угол равен половине центрального). Таким образом, получили, что ∠BAF = ∠AFC, то есть AB || FC, значит, высоты треугольников равны, и их площади совпадают.
Что и требовалось доказать.
б) Аналогично углам ∠BAD и ∠BDC получаем, что ∠ABD = ∠BCD (угол ∠ABD между касательной ко второй окружности и хордой BD равен углу ∠BCD, опирающемуся на эту хорду). Таким образом, получаем, что ΔABD ~ ΔBCD (по 2 углам). Так как ∠ADB = ∠BDC = α, то ∠ADE = π − α, ∠CDE = π − α, то есть ∠ADE = ∠CDE, откуда следует, что DE — биссектриса треугольника ADC. Тогда из свойства биссектрисы имеем соотношение
$\frac{AE}{EC} = \frac{AD}{DC}$
Теперь воспользуемся подобием треугольников ABD и BCD:
$\frac{AD}{BD} = $\frac{BD}{DC}$ = $\frac{AB}{BC}$ \equiv \frac{5}{9}$
Из второго равенства выше выразим BD: $BD = $\frac{5}{9}$ DC$ Подставим это в первое равенство:
$\frac{AD}{BD} = $\frac{5}{9}$ \Rightarrow \frac{AD}{$\frac{5,}{9}$ DC} = $\frac{5}{9}$ = сильно $\frac{AD}{DC}$ = ( $\frac{5}{9}$ ) ^2$
Окончательно получаем, что $\frac{AE}{EC} = $\frac{AD}{DC}$ = \frac{25}{81}$
Ответ: 25 : 81.
а) У треугольников ABC и ABF общее основание AB. Значит, для равенства площадей надо доказать равенство их высот, опущенных из вершин C и F соответственно. Следовательно, надо доказать параллельность прямых AB и FC: это можно получить, если вывести равенство углов ∠AFC и ∠BAF (накрест лежащие).
Во-первых, во второй окружности углы ∠DBC и ∠DFC равны, так как они опираются на одну и ту же дугу DC.
Во-вторых, угол между касательной к окружности и хордой равен половине дуги, опирающейся на эту хорду. Тогда из первой окружности получим, что $\angleDBC= $\frac{1}{2}$ \angleDO_1B = \angleDAB$ (вписанный угол равен половине центрального). Таким образом, получили, что ∠BAF = ∠AFC, то есть AB || FC, значит, высоты треугольников равны, и их площади совпадают.
Что и требовалось доказать.
б) Аналогично углам ∠BAD и ∠BDC получаем, что ∠ABD = ∠BCD (угол ∠ABD между касательной ко второй окружности и хордой BD равен углу ∠BCD, опирающемуся на эту хорду). Таким образом, получаем, что ΔABD ~ ΔBCD (по 2 углам). Так как ∠ADB = ∠BDC = α, то ∠ADE = π − α, ∠CDE = π − α, то есть ∠ADE = ∠CDE, откуда следует, что DE — биссектриса треугольника ADC. Тогда из свойства биссектрисы имеем соотношение
$\frac{AE}{EC} = \frac{AD}{DC}$
Теперь воспользуемся подобием треугольников ABD и BCD:
$\frac{AD}{BD} = $\frac{BD}{DC}$ = $\frac{AB}{BC}$ \equiv \frac{5}{9}$
Из второго равенства выше выразим BD: $BD = $\frac{5}{9}$ DC$ Подставим это в первое равенство:
$\frac{AD}{BD} = $\frac{5}{9}$ \Rightarrow \frac{AD}{$\frac{5,}{9}$ DC} = $\frac{5}{9}$ = сильно $\frac{AD}{DC}$ = ( $\frac{5}{9}$ ) ^2$
Окончательно получаем, что $\frac{AE}{EC} = $\frac{AD}{DC}$ = \frac{25}{81}$
Ответ: 25 : 81.
Правильный ответ:
25 : 81
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 66226 • Задание №8
а) Решите уравнение $5 умножить на левая круглая скобка дробь: числитель: 1, знаменатель: 25 конец дроби прав...
ID 71631 • Задание №19
В течение n дней каждый день на доску записывают натуральные числа, каждое из которых меньше 6. При этом кажды...
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...