В остроугольном треугольнике ABC $\angle A=60 ^{\circ}$ Высоты BN и CM треугольника ABC пересекаются в точке H. Точка O — центр окружности, описанной около $\Delta ABC$
а) Докажите, что $AH=AO$
б) Найдите площадь $\Delta AHO$ если $BC=6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ $\angle ABC = 45 ^{\circ}$
а) Докажите, что $AH=AO$
б) Найдите площадь $\Delta AHO$ если $BC=6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ $\angle ABC = 45 ^{\circ}$
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Точки M и N лежат на окружности с диаметром BC, поэтому $\angle ANM = 180 ^{\circ} - \angle MNC = \angle ABC$ Значит, треугольники ANM и ABC подобны с коэффициентом подобия $\frac{AM}{AC} = \cos \angle BAC = \cos 60 ^{\circ} = \frac{1}{2}$
Следовательно, радиус окружности, описанной около треугольника ANM, равен $\frac{1}{2} AO$ Точки M и N лежат на окружности с диаметром AH, поэтому $AH=AO$
б) Сумма углов треугольника $ABC$ равна 180°, поэтому $\angle ACB=75 ^{\circ}$ Тогда $\angle AOB=150 ^{\circ}$ (центральный угол в два раза больше вписанного угла, опирающегося на ту же дугу). Тогда из суммы углов = бедренного треугольника AOB: $\angle OAB=15 ^{\circ}$ Поэтому
$\angle HAO=\angle CAB - \angle CAH - \angle OAB=60 ^{\circ} - 15 ^{\circ} - 15 ^{\circ}=30 ^{\circ}$
Имеем: $S_AHO= \frac{AH \cdot AO \cdot \sin 30 ^{\circ}}{2} = \frac{R ^2}{4}$ По теореме \sin ов для треугольника ABC:
$\frac{BC}{\sin \angle CAB} = \frac{6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{\sin 60 ^{\circ}} =12=2R$
Откуда $R=6$ и $S_AHO=9$
Ответ: б) $9$
Примечание Дмитрия Гущина.
[рис.]
Задания, в которых требуется использовать связь между стороной треугольника и расстоянием от противолежащей ей вершины до ортоцентра встречаются на ЕГЭ не первый раз. См., например, задание 519475 (2018 год), задание 505425 (2014 год) и задания в этом задачнике. Используем эти знания для решения пункта а).
Найдем радиус описанной окружности по теореме \sin ов: $AO = \frac{BC}{2 \sin 60 ^{\circ}} = \frac{BC}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$ воспользуемся формулой для расстояния от вершины до ортоцентра $AH = \frac{BC}{\text{tg} 60 ^{\circ}} = \frac{BC}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$ Полученные величины равны, что и требовалось доказать.
Приведём другое решение пункта а).
а) Высоты треугольника пересекаются в одной точке, поэтому высота AK проходит через точку H. Пусть $AH=x$ $\angle HAM= альфа$ Тогда $AM=x \cos альфа$ Сумма острых углов прямоугольного треугольника ACM равна 90°, поэтому $\angle ACM=30 ^{\circ}$ Тогда $AC=2AM=2x \cos альфа$ поскольку катет, лежащий против угла в 30°, в два раза меньше гипотенузы. Сумма острых углов прямоугольного треугольника AKB равна 90°, поэтому $\angle ABK=90 ^{\circ} - альфа$ По теореме \sin ов для треугольника ABC: $\frac{AC}{\sin \angle ABC} = $\frac{AC}{\sin ( 90 в степени ( \circ ) - альфа )}$ = $\frac{AC}{\cos альфа}$ =2R$ где R — радиус описанной вокруг треугольника ABC окружности. Откуда $AC=2R \cos альфа$ Ранее мы получили: $AC=2x \cos альфа$ Следовательно, $x=R$ то есть $AH=AO$
Следовательно, радиус окружности, описанной около треугольника ANM, равен $\frac{1}{2} AO$ Точки M и N лежат на окружности с диаметром AH, поэтому $AH=AO$
б) Сумма углов треугольника $ABC$ равна 180°, поэтому $\angle ACB=75 ^{\circ}$ Тогда $\angle AOB=150 ^{\circ}$ (центральный угол в два раза больше вписанного угла, опирающегося на ту же дугу). Тогда из суммы углов = бедренного треугольника AOB: $\angle OAB=15 ^{\circ}$ Поэтому
$\angle HAO=\angle CAB - \angle CAH - \angle OAB=60 ^{\circ} - 15 ^{\circ} - 15 ^{\circ}=30 ^{\circ}$
Имеем: $S_AHO= \frac{AH \cdot AO \cdot \sin 30 ^{\circ}}{2} = \frac{R ^2}{4}$ По теореме \sin ов для треугольника ABC:
$\frac{BC}{\sin \angle CAB} = \frac{6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{\sin 60 ^{\circ}} =12=2R$
Откуда $R=6$ и $S_AHO=9$
Ответ: б) $9$
Примечание Дмитрия Гущина.
[рис.]
Задания, в которых требуется использовать связь между стороной треугольника и расстоянием от противолежащей ей вершины до ортоцентра встречаются на ЕГЭ не первый раз. См., например, задание 519475 (2018 год), задание 505425 (2014 год) и задания в этом задачнике. Используем эти знания для решения пункта а).
Найдем радиус описанной окружности по теореме \sin ов: $AO = \frac{BC}{2 \sin 60 ^{\circ}} = \frac{BC}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$ воспользуемся формулой для расстояния от вершины до ортоцентра $AH = \frac{BC}{\text{tg} 60 ^{\circ}} = \frac{BC}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$ Полученные величины равны, что и требовалось доказать.
Приведём другое решение пункта а).
а) Высоты треугольника пересекаются в одной точке, поэтому высота AK проходит через точку H. Пусть $AH=x$ $\angle HAM= альфа$ Тогда $AM=x \cos альфа$ Сумма острых углов прямоугольного треугольника ACM равна 90°, поэтому $\angle ACM=30 ^{\circ}$ Тогда $AC=2AM=2x \cos альфа$ поскольку катет, лежащий против угла в 30°, в два раза меньше гипотенузы. Сумма острых углов прямоугольного треугольника AKB равна 90°, поэтому $\angle ABK=90 ^{\circ} - альфа$ По теореме \sin ов для треугольника ABC: $\frac{AC}{\sin \angle ABC} = $\frac{AC}{\sin ( 90 в степени ( \circ ) - альфа )}$ = $\frac{AC}{\cos альфа}$ =2R$ где R — радиус описанной вокруг треугольника ABC окружности. Откуда $AC=2R \cos альфа$ Ранее мы получили: $AC=2x \cos альфа$ Следовательно, $x=R$ то есть $AH=AO$
Правильный ответ:
б) $9$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 69389 • Задание №15
Диагонали прямоугольника АВСD пересекаются в точке О. Окружности $\omega_1$ и $\omega_2$ описаны около треугол...
ID 67358 • Задание №12
Решите неравенство: $логарифм по основанию 3 левая круглая скобка 3 в степени x минус 1 правая круглая скобка ...
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...