К двум окружностям радиусов 2 и 1 проведены внешние касательные AB и CD, причем точки A и C лежат на меньшей окружности, а точки B и D — на большей. Прямая AD пересекает меньшую окружность в точке N, а большую — в точке M.
а) Докажите, что AN = DM.
б) Найдите площадь треугольника ABD, если дополнительно известно, что точки M и N делят отрезок AD на три равные части.
а) Докажите, что AN = DM.
б) Найдите площадь треугольника ABD, если дополнительно известно, что точки M и N делят отрезок AD на три равные части.
💡 Пошаговый разбор и решение:
а) Пусть точка P — точка пересечения прямых BA и OC. Точки O1 и O2 — центры окружностей. По свойству касательных PB = PD и PA = PC, следовательно, AB = CD. По теореме о квадрате касательной $AB ^2 = AD \cdot AM$ $DC ^2 = DN \cdot DA$ отсюда AM = DN, следовательно, $AD - MD = AD - AN$ отсюда AN = DM.
[рис.]
б) Прямые O1A и O2B параллельны и O2B = 2O1A, следовательно, отрезок O1A — средняя линия треугольника PBO2, откуда PA = AB. Пусть AN = MN = MD = x, тогда $AB ^2 = AM \cdot AD = 6x ^2$ откуда $AB = x \sqrt{6}$ Тогда $PA = x \sqrt{6}$ По теореме \cos ов для треугольника PAD получим:
$\cos \angle APD = \frac{6x ^2 + 24x ^2 - 9x ^2}{2 \cdot x $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента \cdot x \cdot 2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = $\frac{21}{24}$ = \frac{7}{8}$
Пусть $\cos \angle APO_1 = t$ Имеем: $2t ^2 - 1 = \frac{7}{8}$ откуда $t = \frac{$\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{4}$ тогда
$\text{tg} \angle APO_1 = \sqrt{аргумента: $\frac{16}{15}$ - 1} аргумента = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}$
отсюда $PA = $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента = AB$ Найдем \cos угла BAD:
$\cos \angle BAD = - \cos \angle PAD = - \frac{9x ^2 + 6x ^2 - 24x ^2}{2 \cdot 3x \cdot x $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = \frac{9x ^2}{6x ^2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = \frac{3}{2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента}$
Тогда \sin угла BAD равен $\sin \angle BAD = \frac{$\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента}$ Найдем площадь треугольника ABD:
$S_ABD = $\frac{1}{2}$ \cdot AB \cdot AD \cdot \sin \angle BAD = $\frac{1}{2}$ \cdot $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента \cdot \frac{3}{$\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} \cdot $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = \frac{15 $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{8}$
Ответ: $\frac{15 $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{8}$
[рис.]
б) Прямые O1A и O2B параллельны и O2B = 2O1A, следовательно, отрезок O1A — средняя линия треугольника PBO2, откуда PA = AB. Пусть AN = MN = MD = x, тогда $AB ^2 = AM \cdot AD = 6x ^2$ откуда $AB = x \sqrt{6}$ Тогда $PA = x \sqrt{6}$ По теореме \cos ов для треугольника PAD получим:
$\cos \angle APD = \frac{6x ^2 + 24x ^2 - 9x ^2}{2 \cdot x $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента \cdot x \cdot 2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = $\frac{21}{24}$ = \frac{7}{8}$
Пусть $\cos \angle APO_1 = t$ Имеем: $2t ^2 - 1 = \frac{7}{8}$ откуда $t = \frac{$\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{4}$ тогда
$\text{tg} \angle APO_1 = \sqrt{аргумента: $\frac{16}{15}$ - 1} аргумента = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}$
отсюда $PA = $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента = AB$ Найдем \cos угла BAD:
$\cos \angle BAD = - \cos \angle PAD = - \frac{9x ^2 + 6x ^2 - 24x ^2}{2 \cdot 3x \cdot x $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = \frac{9x ^2}{6x ^2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = \frac{3}{2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента}$
Тогда \sin угла BAD равен $\sin \angle BAD = \frac{$\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента}$ Найдем площадь треугольника ABD:
$S_ABD = $\frac{1}{2}$ \cdot AB \cdot AD \cdot \sin \angle BAD = $\frac{1}{2}$ \cdot $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента \cdot \frac{3}{$\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} \cdot $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = \frac{15 $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{8}$
Ответ: $\frac{15 $\sqrt{аргумента: 15}$ аргумента}{8}$
Правильный ответ:
$дробь: числитель: 15 корень из: начало аргумента: 15 конец аргумента , знаменатель: 8 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71878 • Задание №19
Даны N синих и N красных палочек, причем сумма длин синих палочек равна сумме длин красных. Известно, что из с...
ID 67272 • Задание №12
Решите неравенство $логарифм по основанию левая круглая скобка x в квадрате правая круглая скобка левая кругла...
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) 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 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) 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...