В треугольнике ABC длина AB равна 3, $\angle ACB= \arcsin \frac{3}{5}$ хорда KN окружности, описанной около треугольника ABC, пересекает отрезки AC и BC в точках M и L соответственно. Известно, что $\angle ABC=\angle CML$ площадь четырехугольника ABLM равна 2, а длина LM равна 1.
а) Найдите высоту треугольника KNC, опущенную из вершины C.
б) Найдите площадь треугольника KNC.
а) Найдите высоту треугольника KNC, опущенную из вершины C.
б) Найдите площадь треугольника KNC.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Треугольники ACB и NCM подобны по двум углам с коэффициентом $AB:MN=3$ поэтому
$2=S_ABNM=S_ABC - S_MNC=S_ABC - $\frac{1}{9}$ S_ABC= $\frac{8}{9}$ S_ABC$
Отсюда $S_ABC= \frac{9}{4}$ Обозначим стороны треугольника $AC=b$ $BC=a$ Тогда
$S_ABC= $\frac{1}{2}$ ab \cdot \sin \angle ACB= $\frac{3}{10}$ ab$
откуда $ab= \frac{15}{2}$ По теореме \cos ов для треугольника ABC в то же время имеем
$9=a ^2 + b ^2 - 2ab \cos \angle ACB=a ^2 + b ^2 - 2 \cdot $\frac{15}{2}$ \cdot \frac{4}{5}$
откуда $a ^2 + b ^2 =21$ поэтому $( a + b ) ^2 =a ^2 + b ^2 + 2ab=36$ и $a + b=6$ Значит, a и b являются корнями квадратного уравнения $t ^2 - 6t + $\frac{15}{2}$ =0$ (теорема Виета), поэтому они равны $3\pm \sqrt{аргумента: $\frac{3}{2}$} аргумента$ Будем считать, что $AC больше BC$ тогда
$b=3 + \sqrt{аргумента: $\frac{3}{2}$} аргумента , a=3 - \sqrt{аргумента: $\frac{3}{2}$} аргумента$
а) Найдем высоту треугольника ACB и уменьшим ее втрое. Имеем:
$h_c= $\frac{2S_ABC}{AB}$ = $\frac{9}{2 \cdot 3}$ = \frac{3}{2}$
поэтому ответ $\frac{1}{2}$
б) Обозначим $KM=x$ $LN=y$ Из подобия, кроме того, $MC= $\frac{1}{3}$ a$ $NC= $\frac{1}{3}$ b$ $MA=b - $\frac{1}{3}$ a$ $NB=a - $\frac{1}{3}$ b$ По свойству пересекающихся хорд имеем $KM \cdot MN=CM \cdot MA$ и $KL \cdot LN=CL \cdot LB$ Далее:
$x ( 1 + y ) = $\frac{1}{3}$ a ( b - $\frac{1}{3}$ a )$ и $y ( 1 + x ) = $\frac{1}{3}$ b ( a - $\frac{1}{3}$ b )$
Складывая эти уравнения, получим:
$2xy + x + y= $\frac{2}{3}$ ab - $\frac{1}{9}$ ( a ^2 + b ^2 ) = \frac{8}{3}$
Вычитая, получим:
$x - y= $\frac{1}{9}$ ( b ^2 - a ^2 ) = $\frac{1}{9}$ ( a + b ) ( b - a ) = $\frac{2}{3}$ ( b - a ) = $\frac{4}{3}$ \sqrt{аргумента: $\frac{3}{2}$} аргумента = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$
Следовательно $x ^2 - 2xy + y ^2 = \frac{8}{3}$ Прибавляя к этому уравнению удвоенное уравнение $2xy + x + y= \frac{8}{3}$ получим:
$x ^2 + y ^2 + 2xy + 2x + 2y=8 = сильно ( x + y ) ^2 + 2 ( x + y ) =8 = сильно ( x + y + 1 ) ^2 =9$ $x ^2 + y ^2 + 2xy + 2x + 2y=8 = сильно$
$ = сильно ( x + y ) ^2 + 2 ( x + y ) =8 = сильно ( x + y + 1 ) ^2 =9$
$KL=x + y + 1=3$
Значит,
$S_KCN= $\frac{1}{2}$ KN \cdot d ( C,KN ) = $\frac{1}{2}$ \cdot 3 \cdot $\frac{1}{2}$ = \frac{3}{4}$
Ответ: а) $\frac{1}{2}$ б) $\frac{3}{4}$
$2=S_ABNM=S_ABC - S_MNC=S_ABC - $\frac{1}{9}$ S_ABC= $\frac{8}{9}$ S_ABC$
Отсюда $S_ABC= \frac{9}{4}$ Обозначим стороны треугольника $AC=b$ $BC=a$ Тогда
$S_ABC= $\frac{1}{2}$ ab \cdot \sin \angle ACB= $\frac{3}{10}$ ab$
откуда $ab= \frac{15}{2}$ По теореме \cos ов для треугольника ABC в то же время имеем
$9=a ^2 + b ^2 - 2ab \cos \angle ACB=a ^2 + b ^2 - 2 \cdot $\frac{15}{2}$ \cdot \frac{4}{5}$
откуда $a ^2 + b ^2 =21$ поэтому $( a + b ) ^2 =a ^2 + b ^2 + 2ab=36$ и $a + b=6$ Значит, a и b являются корнями квадратного уравнения $t ^2 - 6t + $\frac{15}{2}$ =0$ (теорема Виета), поэтому они равны $3\pm \sqrt{аргумента: $\frac{3}{2}$} аргумента$ Будем считать, что $AC больше BC$ тогда
$b=3 + \sqrt{аргумента: $\frac{3}{2}$} аргумента , a=3 - \sqrt{аргумента: $\frac{3}{2}$} аргумента$
а) Найдем высоту треугольника ACB и уменьшим ее втрое. Имеем:
$h_c= $\frac{2S_ABC}{AB}$ = $\frac{9}{2 \cdot 3}$ = \frac{3}{2}$
поэтому ответ $\frac{1}{2}$
б) Обозначим $KM=x$ $LN=y$ Из подобия, кроме того, $MC= $\frac{1}{3}$ a$ $NC= $\frac{1}{3}$ b$ $MA=b - $\frac{1}{3}$ a$ $NB=a - $\frac{1}{3}$ b$ По свойству пересекающихся хорд имеем $KM \cdot MN=CM \cdot MA$ и $KL \cdot LN=CL \cdot LB$ Далее:
$x ( 1 + y ) = $\frac{1}{3}$ a ( b - $\frac{1}{3}$ a )$ и $y ( 1 + x ) = $\frac{1}{3}$ b ( a - $\frac{1}{3}$ b )$
Складывая эти уравнения, получим:
$2xy + x + y= $\frac{2}{3}$ ab - $\frac{1}{9}$ ( a ^2 + b ^2 ) = \frac{8}{3}$
Вычитая, получим:
$x - y= $\frac{1}{9}$ ( b ^2 - a ^2 ) = $\frac{1}{9}$ ( a + b ) ( b - a ) = $\frac{2}{3}$ ( b - a ) = $\frac{4}{3}$ \sqrt{аргумента: $\frac{3}{2}$} аргумента = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$
Следовательно $x ^2 - 2xy + y ^2 = \frac{8}{3}$ Прибавляя к этому уравнению удвоенное уравнение $2xy + x + y= \frac{8}{3}$ получим:
$x ^2 + y ^2 + 2xy + 2x + 2y=8 = сильно ( x + y ) ^2 + 2 ( x + y ) =8 = сильно ( x + y + 1 ) ^2 =9$ $x ^2 + y ^2 + 2xy + 2x + 2y=8 = сильно$
$ = сильно ( x + y ) ^2 + 2 ( x + y ) =8 = сильно ( x + y + 1 ) ^2 =9$
$KL=x + y + 1=3$
Значит,
$S_KCN= $\frac{1}{2}$ KN \cdot d ( C,KN ) = $\frac{1}{2}$ \cdot 3 \cdot $\frac{1}{2}$ = \frac{3}{4}$
Ответ: а) $\frac{1}{2}$ б) $\frac{3}{4}$
Правильный ответ:
а) $дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби$ б) $дробь: числитель: 3, знаменатель: 4 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64579 • Задание №2
Даны векторы $\veca = левая круглая скобка 1; 2 правая круглая скобка$ $\vecb = левая круглая скобка минус 3; ...
ID 68303 • Задание №14
В правильном тетраэдре ABCD точка K — центр грани ABD, точка M — центр грани ACD.
а) Докажите, что прямые B...
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...