В остроугольном треугольнике ABC провели высоту BH, из точки H на стороны AB и BC опустили перпендикуляры HK и HM соответственно.
а) Докажите, что треугольник MBK подобен треугольнику ABC.
б) Найдите отношение площади треугольника MBK к площади четырёхугольника AKMC, если BH = 2, а радиус окружности, описанной около треугольника ABC равен 4.
а) Докажите, что треугольник MBK подобен треугольнику ABC.
б) Найдите отношение площади треугольника MBK к площади четырёхугольника AKMC, если BH = 2, а радиус окружности, описанной около треугольника ABC равен 4.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть угол BAC = α. Углы BAC и KHB равны как углы с взаимно перпендикулярными сторонами. Рассмотрим четырёхугольник BKHM: в нем ∠BKH + ∠BMH = 90° + 90° = 180°, следовательно, четырёхугольник BKHM вписан в окружность. Значит, углы KHB и KMB — вписанные, опирающиеся на одну и ту же дугу, следовательно, они равны. Таким образом, ∠BAC = ∠KHB = ∠KMB. Треугольники ABC и MBK имеют общий угол B, а ∠BAC = ∠KMB, значит, эти треугольники подобны по двум углам.
б) Сумма углов К и М четырехугольника BKHM равна 180°, поэтому он вписан в окружность. Прямоугольный треугольник BKH вписан в эту же окружность, а потому радиус R окружности равен половине гипотенузы BH: R = 1. Треугольник MBK также вписан в эту окружность. Коэффициент подобия треугольников ABC и MBK равен отношению их сходственных элементов, поэтому он равен $4:1 = 4$ Тогда для отношения площади треугольника MBK к площади четырёхугольника AKMC получаем:
$\frac{S_MBK}{S_AKMC} = $\frac{S_MBK}{S_ABC - S_MBK}$ = $\frac{S_MBK}{k ^2 S_MBK - S_MBK}$ = $\frac{1}{k ^2 - 1}$ = $\frac{1}{16 - 1}$ = \frac{1}{15}$
Ответ: $\frac{1}{15}$
Приведем другое решение пункта б).
Из прямоугольного треугольника BKH находим, что $BH= \frac{BK}{\sin \angle KHB}$ Для треугольника ABC справедливо равенство $2R= \frac{BC}{\sin \angle BAC}$ Учитывая, что ∠KHB = ∠BAC, получаем: $\frac{BC}{BK} = \frac{2R}{BH}$ Стороны BC и BK — сходственные в подобных треугольниках ABC и MBK, следовательно, их коэффициент подобия $k= $\frac{BC}{BK}$ = $\frac{2R}{BH}$ =4$ Найдём отношение площади треугольника MBK к площади четырёхугольника AKMC:
$\frac{S_MBK}{S_AKMC} = $\frac{S_MBK}{S_ABC - S_MBK}$ = $\frac{S_MBK}{k ^2 S_MBK - S_MBK}$ = $\frac{1}{k ^2 - 1}$ = $\frac{1}{16 - 1}$ = \frac{1}{15}$
б) Сумма углов К и М четырехугольника BKHM равна 180°, поэтому он вписан в окружность. Прямоугольный треугольник BKH вписан в эту же окружность, а потому радиус R окружности равен половине гипотенузы BH: R = 1. Треугольник MBK также вписан в эту окружность. Коэффициент подобия треугольников ABC и MBK равен отношению их сходственных элементов, поэтому он равен $4:1 = 4$ Тогда для отношения площади треугольника MBK к площади четырёхугольника AKMC получаем:
$\frac{S_MBK}{S_AKMC} = $\frac{S_MBK}{S_ABC - S_MBK}$ = $\frac{S_MBK}{k ^2 S_MBK - S_MBK}$ = $\frac{1}{k ^2 - 1}$ = $\frac{1}{16 - 1}$ = \frac{1}{15}$
Ответ: $\frac{1}{15}$
Приведем другое решение пункта б).
Из прямоугольного треугольника BKH находим, что $BH= \frac{BK}{\sin \angle KHB}$ Для треугольника ABC справедливо равенство $2R= \frac{BC}{\sin \angle BAC}$ Учитывая, что ∠KHB = ∠BAC, получаем: $\frac{BC}{BK} = \frac{2R}{BH}$ Стороны BC и BK — сходственные в подобных треугольниках ABC и MBK, следовательно, их коэффициент подобия $k= $\frac{BC}{BK}$ = $\frac{2R}{BH}$ =4$ Найдём отношение площади треугольника MBK к площади четырёхугольника AKMC:
$\frac{S_MBK}{S_AKMC} = $\frac{S_MBK}{S_ABC - S_MBK}$ = $\frac{S_MBK}{k ^2 S_MBK - S_MBK}$ = $\frac{1}{k ^2 - 1}$ = $\frac{1}{16 - 1}$ = \frac{1}{15}$
Правильный ответ:
$дробь: числитель: 1, знаменатель: 15 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 68490 • Задание №14
В треугольнике ABC на сторонах AB и BC заданы соответственно точки M и N такие, что AM = MB, BN : NC = 1 :...
ID 69378 • Задание №15
Две окружности пересекаются в точках А и В так, что их центры лежат по разные стороны от отрезка АВ. Через точ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта a) 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) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта a) 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) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №17 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 69977
В треугольнике АВС проведена биссектриса АМ. Прямая, проходящая через вершину В перпендикулярно...
ID 69978
На сторонах AC и BC треугольника ABC вне треугольника построены квадраты ACDE и BFKC. Точка M ...
ID 69979
На гипотенузу AB прямоугольного треугольника ABC опустили высоту CH. Из точки H на катеты опуст...
ID 69980
В равнобедренном треугольнике ABC с углом 120° при вершине A проведена биссектриса BD. В треуго...
ID 69981
Высоты BB1 и CC1 остроугольного треугольника ABC пересекаются в точке H.
а) Докажите, что ∠AHB...