Главная / ЕГЭ Математика. Профильный уровень / Задание №17 / ID 70101
ID 70101 ЕГЭ Математика. Профильный уровень Линия №17 СдамГИА ID: 629866 Т1. Планиметрия
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
Стороны BC и CD квадрата ABCD являются сторонами = сторонних треугольников BCM и DCN соответственно, точки M и N лежат вне квадрата. Прямая AM пересекает BC в точке K.
а)  Докажите, что $\angle AMC=45 ^{\circ}$
б)   Найдите KN, если $AB= \sqrt{аргумента: 8 + 3 $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента$
Чертеж к задаче
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а)  Заметим, что угол ABM равен $90 в степени ( \circ ) + 60 в степени ( \circ ) =150 в степени ( \circ )$ Треугольник ABM = бедренный, поэтому углы BAM и BMA равны $15 в степени ( \circ )$ каждый. Таким образом, $\angle AMC=60 в степени ( \circ ) - 15 в степени ( \circ ) =45 в степени ( \circ )$ Что и требовалось доказать.
б)  Пусть AB  =  x. Воспользуемся теоремой \sin ов для треугольника BKM: $\dfracKM \sin 60 в степени ( \circ ) =\dfracBM \sin 105 в степени ( \circ )$ то есть $KM=x \cdot \dfrac \sin 60 в степени ( \circ ) \sin 105 в степени ( \circ )$ Угол  KMN равен $45 в степени ( \circ ) + 15 в степени ( \circ ) =60 в степени ( \circ )$ Применим теперь теорему \cos ов для треугольника DMN:

$MN ^2 =2x ^2 - 2x ^2 \cdot \cos 150 в степени ( \circ ) =x ^2 \cdot ( 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента )$

Запишем теорему \cos ов для треугольника KMN:

$KN ^2 = x ^2 \cdot \dfrac \sin ^2 60 в степени ( \circ ) \sin ^2 105 в степени ( \circ ) + x ^2 \cdot ( 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) - 2 \cdot x \cdot \dfrac \sin 60 в степени ( \circ ) \sin 105 в степени ( \circ ) \cdot x \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента =$
$=x ^2 ( \dfrac \sin ^2 60 в степени ( \circ ) \sin ^2 105 в степени ( \circ ) + 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 2\dfrac \sin 60 в степени ( \circ ) \sin 105 в степени ( \circ ) \cdot \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента \cdot \dfrac12 )$ $KN ^2 =$
$= x ^2 \cdot \dfrac \sin ^2 60 в степени ( \circ ) \sin ^2 105 в степени ( \circ ) + x ^2 \cdot ( 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) - 2 \cdot x \cdot \dfrac \sin 60 в степени ( \circ ) \sin 105 в степени ( \circ ) \cdot x \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента =$
$=x ^2 ( \dfrac \sin ^2 60 в степени ( \circ ) \sin ^2 105 в степени ( \circ ) + 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 2\dfrac \sin 60 в степени ( \circ ) \sin 105 в степени ( \circ ) \cdot \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента \cdot \dfrac12 )$

Найдем \sin 105°:

$\sin 105 в степени ( \circ ) = \sin ( 45 ^{\circ} + 60 ^{\circ} ) = \sin 45 ^{\circ} \cdot \cos 60 ^{\circ} + \cos 45 ^{\circ} \cdot \sin 60 ^{\circ} = \frac{$\sqrt{2}$ }2 \cdot $\frac{1}{2}$ + \frac{$\sqrt{2}$}{2} \cdod \frac{$\sqrt{3}$}{2} = \dfrac{ $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,}{4}$ $\sin 105 в степени ( \circ ) = \sin ( 45 ^{\circ} + 60 ^{\circ} ) = \sin 45 ^{\circ} \cdot \cos 60 ^{\circ} + \cos 45 ^{\circ} \cdot \sin 60 ^{\circ} =$
$= \frac{$\sqrt{2}$ }2 \cdot $\frac{1}{2}$ + \frac{$\sqrt{2}$}{2} \cdod \frac{$\sqrt{3}$}{2} = \dfrac{ $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,}{4}$ $\sin 105 в степени ( \circ ) = \sin ( 45 ^{\circ} + 60 ^{\circ} ) =$
$= \sin 45 ^{\circ} \cdot \cos 60 ^{\circ} + \cos 45 ^{\circ} \cdot \sin 60 ^{\circ} =$
$= \frac{$\sqrt{2}$ }2 \cdot $\frac{1}{2}$ + \frac{$\sqrt{2}$}{2} \cdod \frac{$\sqrt{3}$}{2} = \dfrac{ $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,}{4}$

Используя полученную величину, упростим выражение для KN:

$KN ^2 =x ^2 \cdot ( \dfrac \sin ^2 60 в степени ( \circ ) \sin ^2 105 в степени ( \circ ) + 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 2\dfrac \sin 60 в степени ( \circ ) \sin 105 в степени ( \circ ) \cdot \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента \cdot \dfrac12 ) =$
$=x ^2 \cdot ( \dfrac32 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: \dfrac3}$ аргумента 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) =$
$= x ^2 \cdot ( 8 - 2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) = ( 8 + 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) \cdot ( 8 - 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) =37$ $KN ^2 =$
$=x ^2 \cdot ( \dfrac \sin ^2 60 в степени ( \circ ) \sin ^2 105 в степени ( \circ ) + 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 2\dfrac \sin 60 в степени ( \circ ) \sin 105 в степени ( \circ ) \cdot \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента \cdot \dfrac12 ) =$
$=x ^2 \cdot ( \dfrac32 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: \dfrac3}$ аргумента 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) =$
$= x ^2 \cdot ( 8 - 2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) = ( 8 + 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) \cdot ( 8 - 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) =37$ $KN ^2 =$
$=x ^2 \cdot ( \dfrac \sin ^2 60 в степени ( \circ ) \sin ^2 105 в степени ( \circ ) + 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 2\dfrac \sin 60 в степени ( \circ ) \sin 105 в степени ( \circ ) \cdot \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента \cdot \dfrac12 ) =$
$=x ^2 \cdot ( \dfrac32 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - \sqrt{аргумента: 2 + $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: \dfrac3}$ аргумента 2 + $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) =$
$= x ^2 \cdot ( 8 - 2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) =$
$= ( 8 + 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) \cdot ( 8 - 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента ) =37$

Отсюда получаем ответ  — $\sqrt{аргумента: 37} аргумента$

Ответ: б) $\sqrt{аргумента: 37} аргумента$

Приведем решение пункта б) Ирины Шраго.
Пусть MC  =  AB  =  x.
По теореме \sin ов для треугольника MCK:

$\frac{CK}{\sin 45 ^{\circ}} = \frac{MC}{\sin 75 ^{\circ}} = сильно CK=MC \cdot \frac{\sin 45 ^{\circ}}{\sin 75 ^{\circ}}$

Заметим, что

$\sin 75 ^{\circ}= \sin 45 ^{\circ} \cos 30 ^{\circ} + \cos 45 ^{\circ} \sin 30 ^{\circ}=$
$= \frac{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2} ( $\frac{1}{2}$ + \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} ) = \frac{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 1 ) ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 )}{2 \cdot 2 ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 )} = \frac{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2} ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 )$ $\sin 75 ^{\circ}= \sin 45 ^{\circ} \cos 30 ^{\circ} + \cos 45 ^{\circ} \sin 30 ^{\circ}=$
$= \frac{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2} ( $\frac{1}{2}$ + \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} ) =$
$= \frac{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 1 ) ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 )}{2 \cdot 2 ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 )} = \frac{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2} ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 )$

Тогда $CK=MC ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 ) = x ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 )$
По теореме \cos ов для треугольника KCN:

$KN ^2 =KC ^2 + CN ^2 - 2 \codt KC \cdot CN \cdot \cos 150 ^{\circ} = x ^2 + ( x ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 ) ) ^2 + 2x ^2 ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 ) \cdot $\frac{1}{2}$ =x ^2 ( 8 - 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента )$ $KN ^2 =KC ^2 + CN ^2 - 2 \codt KC \cdot CN \cdot \cos 150 ^{\circ} =$
$= x ^2 + ( x ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 ) ) ^2 + 2x ^2 ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 ) \cdot $\frac{1}{2}$ =x ^2 ( 8 - 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента )$ $KN ^2 =KC ^2 + CN ^2 - 2 \codt KC \cdot CN \cdot \cos 150 ^{\circ} =$
$= x ^2 + ( x ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 ) ) ^2 + 2x ^2 ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 ) \cdot $\frac{1}{2}$ =$
$=x ^2 ( 8 - 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента )$

Подставив $x= \sqrt{аргумента: 8 + 3 $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента}аргумента$ получим KN  =  37, откуда KN  =   $\sqrt{аргумента: 37} аргумента$
Правильный ответ: б) $корень из: начало аргумента: 37 конец аргумента$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71826 • Задание №19
По кругу стоят несколько детей, среди которых есть хотя бы два мальчика и хотя бы две девочки. У каждого из де...
Смотреть разбор ↗
ID 65178 • Задание №4
[рис.] Найдите площадь треугольника, изображённого на рисунке....
Смотреть разбор ↗
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
🔗 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...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →