В прямоугольном треугольнике ABC точка M лежит на катете AC, а точка N лежит на продолжении катета BC за точку C, причём $CM=BC$ и $CN=AC$ Отрезки CP и CQ — биссектрисы треугольников ACB и NCM соответственно.
а) Докажите, что CP и СQ перпендикулярны.
б) Найдите PQ, если $BC=3$ а $AC=5$
а) Докажите, что CP и СQ перпендикулярны.
б) Найдите PQ, если $BC=3$ а $AC=5$
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Прямая CP — биссектриса угла ACB, поэтому $\angle ACP=45 ^{\circ}$ Прямая CQ — биссектриса угла NCM, поэтому $\angle MCQ=45 ^{\circ}$ Следовательно, $\angle QCP=\angle ACP + \angle MCQ=90 ^{\circ}$ Что и требовалось доказать.
б) Запишем равенство $S_ACB=S_PCB + S_APC$ с помощью формулы площади как половины произведения сторон на \sin угла между ними: $\frac{5 \cdot 3}{2} = \frac{CP \cdot 3}{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} + \frac{CP \cdot 5}{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}$ тогда $CP= \frac{15 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{8}$ Аналогично $CQ= \frac{15 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{8}$
Отрезок PQ — гипотенуза = бедренного прямоугольного треугольника QCP, поэтому $PQ= $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента CP= \frac{15}{4}$
Ответ: б) $\frac{15}{4}$
Примечание Дмитрия Гущина.
Доказательство утверждения из пункта а) удобно провести, используя свойство поворота. Действительно, треугольник MCN получен из треугольника АСВ поворотом вокруг точки С на 90° против часовой стрелки. При этом повороте биссектриса СР переходит в биссектрису CQ. Следовательно, угол между ними равен 90°.
Задания, решаемые при помощи поворотов, нередки на ЕГЭ. См., например, задания 517479 (2017 год), 517502 (2017 год), 519659 (2018 год) или задачу 530911 из варианта Александра Ларина № 296 (2020 год).
б) Запишем равенство $S_ACB=S_PCB + S_APC$ с помощью формулы площади как половины произведения сторон на \sin угла между ними: $\frac{5 \cdot 3}{2} = \frac{CP \cdot 3}{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} + \frac{CP \cdot 5}{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}$ тогда $CP= \frac{15 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{8}$ Аналогично $CQ= \frac{15 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{8}$
Отрезок PQ — гипотенуза = бедренного прямоугольного треугольника QCP, поэтому $PQ= $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента CP= \frac{15}{4}$
Ответ: б) $\frac{15}{4}$
Примечание Дмитрия Гущина.
Доказательство утверждения из пункта а) удобно провести, используя свойство поворота. Действительно, треугольник MCN получен из треугольника АСВ поворотом вокруг точки С на 90° против часовой стрелки. При этом повороте биссектриса СР переходит в биссектрису CQ. Следовательно, угол между ними равен 90°.
Задания, решаемые при помощи поворотов, нередки на ЕГЭ. См., например, задания 517479 (2017 год), 517502 (2017 год), 519659 (2018 год) или задачу 530911 из варианта Александра Ларина № 296 (2020 год).
Правильный ответ:
б) $дробь: числитель: 15, знаменатель: 4 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71143 • Задание №18
При каждом значении а решите систему $система выражений новая строка 6x в квадрате плюс 17xy плюс 7y в квадрат...
ID 65856 • Задание №7
Найдите значение выражения $дробь: числитель: 4 косинус 146 градусов , знаменатель: косинус 34 градусов конец ...
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...