Две окружности имеют общий центр О. На окружности большего радиуса выбрана точка F.
а) Докажите, что сумма квадратов расстояний от точки F до концов диаметра меньшей окружности не зависит ни от выбора точки F, ни от выбора диаметра.
б) Известно, что радиусы окружностей равны 10 и 24. Найдите площадь треугольника, вершинами которого являются концы диаметра меньшей окружности и точка F, \text{tg} угла F этого треугольника равен $\frac{1}{4}$
а) Докажите, что сумма квадратов расстояний от точки F до концов диаметра меньшей окружности не зависит ни от выбора точки F, ни от выбора диаметра.
б) Известно, что радиусы окружностей равны 10 и 24. Найдите площадь треугольника, вершинами которого являются концы диаметра меньшей окружности и точка F, \text{tg} угла F этого треугольника равен $\frac{1}{4}$
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть R и r — радиусы окружностей $( R больше r )$ Прямая AB — диаметр окружности меньшего радиуса. По теореме \cos ов
$AF ^2 =AO ^2 + OF ^2 - 2AO \cdot OF \cdot \cos AOF$ $FB ^2 =OF ^2 + OB ^2 - 2OF \cdot OB \cdot \cos FOB$
откуда
$AF ^2 + FB ^2 =r ^2 + R ^2 - 2Rr \cdot \cos AOF + R ^2 + r ^2 - 2R \cdot r \cdot \cos ( 180 ^{\circ} - AOF ) =2R ^2 + 2r ^2$ $AF ^2 + FB ^2 =$
$=r ^2 + R ^2 - 2Rr \cdot \cos AOF + R ^2 + r ^2 - 2R \cdot r \cdot \cos ( 180 ^{\circ} - AOF ) =2R ^2 + 2r ^2$ $AF ^2 + FB ^2 =$
$=r ^2 + R ^2 - 2Rr \cdot \cos AOF + R ^2 + r ^2 - 2R \cdot r \cdot \cos ( 180 ^{\circ} - AOF ) =$
$=2R ^2 + 2r ^2$
Что требовалось доказать.
б) Заметим, что $\text{tg} AFB= \frac{1}{4}$ откуда
$\cos AFB= \sqrt{аргумента: \frac{1}{1 ^2 + ( $\frac{1,}{4}$ ) ^2}} аргумента = \frac{4}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента}$
По теореме \cos ов для треугольника AFB получаем:
$\frac{4}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} = \frac{AF ^2 + FB ^2 - 20 ^2}{2AF \cdot FB}$
Из пункта а) следует, что
$AF ^2 + BF ^2 - 2 \cdot 24 ^2 + 2 \cdot 10 ^2 =2 \cdot 676=1352$
Подставим в предыдущее равенство:
$\frac{4}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} = $\frac{952}{2AF \cdot FB}$ \Rightarrow AF \cdot FB=119 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента$
тогда
$\sin AFB= \sqrt{аргумента: 1 - $\frac{16}{17}$} аргумента = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента}$
следовательно,
$S_AFB= $\frac{1}{2}$ \cdot 119 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента \cdot \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} =59,5$
Ответ: б) 59,5.
$AF ^2 =AO ^2 + OF ^2 - 2AO \cdot OF \cdot \cos AOF$ $FB ^2 =OF ^2 + OB ^2 - 2OF \cdot OB \cdot \cos FOB$
откуда
$AF ^2 + FB ^2 =r ^2 + R ^2 - 2Rr \cdot \cos AOF + R ^2 + r ^2 - 2R \cdot r \cdot \cos ( 180 ^{\circ} - AOF ) =2R ^2 + 2r ^2$ $AF ^2 + FB ^2 =$
$=r ^2 + R ^2 - 2Rr \cdot \cos AOF + R ^2 + r ^2 - 2R \cdot r \cdot \cos ( 180 ^{\circ} - AOF ) =2R ^2 + 2r ^2$ $AF ^2 + FB ^2 =$
$=r ^2 + R ^2 - 2Rr \cdot \cos AOF + R ^2 + r ^2 - 2R \cdot r \cdot \cos ( 180 ^{\circ} - AOF ) =$
$=2R ^2 + 2r ^2$
Что требовалось доказать.
б) Заметим, что $\text{tg} AFB= \frac{1}{4}$ откуда
$\cos AFB= \sqrt{аргумента: \frac{1}{1 ^2 + ( $\frac{1,}{4}$ ) ^2}} аргумента = \frac{4}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента}$
По теореме \cos ов для треугольника AFB получаем:
$\frac{4}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} = \frac{AF ^2 + FB ^2 - 20 ^2}{2AF \cdot FB}$
Из пункта а) следует, что
$AF ^2 + BF ^2 - 2 \cdot 24 ^2 + 2 \cdot 10 ^2 =2 \cdot 676=1352$
Подставим в предыдущее равенство:
$\frac{4}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} = $\frac{952}{2AF \cdot FB}$ \Rightarrow AF \cdot FB=119 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента$
тогда
$\sin AFB= \sqrt{аргумента: 1 - $\frac{16}{17}$} аргумента = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента}$
следовательно,
$S_AFB= $\frac{1}{2}$ \cdot 119 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента \cdot \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} =59,5$
Ответ: б) 59,5.
Правильный ответ:
б) 59,5
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67471 • Задание №13
а) Решите уравнение $дробь: числитель: 1, знаменатель: синус в квадрате x конец дроби минус дробь: числитель:...
ID 68471 • Задание №14
Площадь трапеции ABCD равна 60, а одно из оснований трапеции втрое больше другого. Диагонали пересекаются в то...
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
rt
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
rt
🔗 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...