Около окружности с центром O описана трапеция ABCD с основаниями AD и BC, K — точка касания окружности со стороной AB.
а) Докажите, что $A B \cdot $\sqrt{аргумента: A K \cdot B K}$ аргумента =A O \cdot B O$
б) Найдите отношение меньшего основания трапеции к большему, если известно, что AB = CD, а площадь четырехугольника с вершинами в точках касания окружности со сторонами трапеции составляет $\frac{16}{81}$ площади трапеции ABCD.
а) Докажите, что $A B \cdot $\sqrt{аргумента: A K \cdot B K}$ аргумента =A O \cdot B O$
б) Найдите отношение меньшего основания трапеции к большему, если известно, что AB = CD, а площадь четырехугольника с вершинами в точках касания окружности со сторонами трапеции составляет $\frac{16}{81}$ площади трапеции ABCD.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Центр вписанной в четырехугольник окружности лежит на пересечении его биссектрис. Поэтому $\angle KAO = $\frac{1}{2}$ \angle BAD$ и $\angle KBO = $\frac{1}{2}$ \angle ABC$ Следовательно,
$\angle KAO + \angle KBO = $\frac{1}{2}$ ( \angle BAD + \angle ABC ) = 90 ^{\circ}$
а значит, треугольник AOB прямоугольный. Пусть отрезок OK — его высота, тогда $KO ^2 = AK \cdot BK$ Запишем площадь треугольника AOB двумя способами:
$S = $\frac{KO \cdot AB}{2}$ = \frac{BO \cdot AO}{2}$
откуда $\sqrt{аргумента: AK \cdot BK} аргумента \cdot AB = AO \cdot BO$ Что и требовалось доказать.
б) Пусть точки касания окружности со сторонами BC, CD и DA это точки L, M и N соответственно. Пусть также $BL = BK = b$ и $AK = AN = a$ Обозначим P — точку пересечения отрезков KM и LN, и проведем BH — высоту трапеции. Тогда треугольники ABH и OKP подобны по двум углам, откуда $\frac{KP}{KO} = \frac{BH}{AB}$ Значит,
$KM =2KP= $\frac{KO \cdot BH}{AB}$ = \frac{$\sqrt{аргумента: ab}$ аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: ( a + b ) ^2 - ( a - b ) ^2}$ аргумента}{a + b} = \frac{2 ab}{a + b}$
Находим:
$S_KLMN = $\frac{1}{2}$ \cdot LN \cdot KM = $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{4ab}{a + b}$ \cdot LN = $\frac{16}{81}$ \cdot S_ABCD = $\frac{16}{81}$ \cdot $\frac{1}{2}$ \cdot ( 2a + 2b ) \cdot LN$ $S_KLMN = $\frac{1}{2}$ \cdot LN \cdot KM = $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{4ab}{a + b}$ \cdot LN =$
$= $\frac{16}{81}$ \cdot S_ABCD = $\frac{16}{81}$ \cdot $\frac{1}{2}$ \cdot ( 2a + 2b ) \cdot LN$
откуда
$\frac{2 ab}{a + b} = $\frac{16}{81}$ \cdot ( a + b ) = сильно 8 ( a + b ) ^2 = 81 ab = сильно$
$ = сильно 8 a ^2 - 65 ab + 8b ^2 = 0 = сильно ( 8a - b ) ( a - 8b ) = 0 = сильно $\frac{2a}{2b}$ = \frac{1}{8}$ $\frac{2 ab}{a + b} = $\frac{16}{81}$ \cdot ( a + b ) = сильно 8 ( a + b ) ^2 = 81 ab = сильно$
$ = сильно 8 a ^2 - 65 ab + 8b ^2 = 0 = сильно$
$ = сильно ( 8a - b ) ( a - 8b ) = 0 = сильно $\frac{2a}{2b}$ = \frac{1}{8}$
Ответ: б) $\frac{1}{8}$
$\angle KAO + \angle KBO = $\frac{1}{2}$ ( \angle BAD + \angle ABC ) = 90 ^{\circ}$
а значит, треугольник AOB прямоугольный. Пусть отрезок OK — его высота, тогда $KO ^2 = AK \cdot BK$ Запишем площадь треугольника AOB двумя способами:
$S = $\frac{KO \cdot AB}{2}$ = \frac{BO \cdot AO}{2}$
откуда $\sqrt{аргумента: AK \cdot BK} аргумента \cdot AB = AO \cdot BO$ Что и требовалось доказать.
б) Пусть точки касания окружности со сторонами BC, CD и DA это точки L, M и N соответственно. Пусть также $BL = BK = b$ и $AK = AN = a$ Обозначим P — точку пересечения отрезков KM и LN, и проведем BH — высоту трапеции. Тогда треугольники ABH и OKP подобны по двум углам, откуда $\frac{KP}{KO} = \frac{BH}{AB}$ Значит,
$KM =2KP= $\frac{KO \cdot BH}{AB}$ = \frac{$\sqrt{аргумента: ab}$ аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: ( a + b ) ^2 - ( a - b ) ^2}$ аргумента}{a + b} = \frac{2 ab}{a + b}$
Находим:
$S_KLMN = $\frac{1}{2}$ \cdot LN \cdot KM = $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{4ab}{a + b}$ \cdot LN = $\frac{16}{81}$ \cdot S_ABCD = $\frac{16}{81}$ \cdot $\frac{1}{2}$ \cdot ( 2a + 2b ) \cdot LN$ $S_KLMN = $\frac{1}{2}$ \cdot LN \cdot KM = $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{4ab}{a + b}$ \cdot LN =$
$= $\frac{16}{81}$ \cdot S_ABCD = $\frac{16}{81}$ \cdot $\frac{1}{2}$ \cdot ( 2a + 2b ) \cdot LN$
откуда
$\frac{2 ab}{a + b} = $\frac{16}{81}$ \cdot ( a + b ) = сильно 8 ( a + b ) ^2 = 81 ab = сильно$
$ = сильно 8 a ^2 - 65 ab + 8b ^2 = 0 = сильно ( 8a - b ) ( a - 8b ) = 0 = сильно $\frac{2a}{2b}$ = \frac{1}{8}$ $\frac{2 ab}{a + b} = $\frac{16}{81}$ \cdot ( a + b ) = сильно 8 ( a + b ) ^2 = 81 ab = сильно$
$ = сильно 8 a ^2 - 65 ab + 8b ^2 = 0 = сильно$
$ = сильно ( 8a - b ) ( a - 8b ) = 0 = сильно $\frac{2a}{2b}$ = \frac{1}{8}$
Ответ: б) $\frac{1}{8}$
Правильный ответ:
б) $дробь: числитель: 1, знаменатель: 8 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 70051 • Задание №17
В треугольнике ABC проведены высота AH и медиана AM, угол ACB равен 30°. Точка H лежит на отрезке BM. В треуго...
ID 70481 • Задание №17
Найдите все α, при которых уравнение
$косинус в квадрате левая круглая скобка альфа x правая круглая скобка п...
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...