
Reshenie_S4_Dopolnenie_k_teorii
.pdf
Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
AM |
|
|
2 |
AC 8, |
BM |
|
|
2 |
BC 12. |
Далее |
|
1 |
|
2 |
|
||||||||
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
||||
применить теорему косинусов для угла |
A в |
||||||||||
треугольнике ADM1 и |
для угла B |
в |
тре- |
||||||||
угольнике DBM2 . |
|
|
|
|
|
|
|
70. (МИЭТ, 2000). Два равнобедренных треугольника ABC и AMH, расположены так, что стороны АВ и АМ образуют угол в 45 . Угол при вершине A в каж-
дом треугольнике – прямой. |
Известно, |
||||||
|
|
|
M2 |
что площадь пересече- |
|||
B |
ния |
треугольников |
|||||
M |
равна 49, а площадь их |
||||||
|
|
|
|||||
|
M1 |
E |
объединения |
равна |
|||
|
F |
213. |
Найдите площадь |
||||
|
|
|
|
каждого из |
треуголь- |
||
A |
D C |
ников. |
|
||||
Ответ: |
SABC 100; |
||||||
|
H1 |
|
|||||
|
H |
SAMH |
162 (рис. 32) или |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
SABC 162; SAMH 100 . |
||||
|
|
|
H2 |
||||
|
|
|
Указание. См. упраж- |
||||
|
Рис. 32 |
нение 92. |
|
||||
|
|
|
Дан равнобедренный треугольник |
||||
71. |
|
||||||
АВС, |
AB BC 13 и |
AC 10. Парал- |
лельно боковым сторонам треугольника на одинаковом расстоянии от них проведены прямые. Найдите это расстояние, если площадь треугольника, образованного этими прямыми и основанием, лежащим на прямой АС, равна 15.
Ответ: 30 или 90 . Указание. См. «По-
13 13
собие», пример 27.
72. Дан правильный треугольник АВС площади 25. Параллельно его сторонам на равном расстоянии от них проведены три прямые, пересекающиеся внутри треугольника и образующие в пересечении треугольник A1B1C1 площади 4. Найдите
расстояние между параллельными сторонами треугольников АВС и A1B1C1 .
Ответ: 4 |
|
74 |
3 |
. Указание. 1-й слу- |
|
|
|||||
3 или |
|
|
|||
|
|
||||
|
3 |
|
|
чай (рис. 33а): обозначим искомое расстояние HG A1D x . Так как площадь тре-
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/
угольника АВС равна 25, то его высота
AG 543 . Аналогично для треугольника
A B C |
высота |
AH 24 |
3 . Используя ра- |
|||||||||
1 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
венство |
AG AA1 A1H HG , |
составим |
||||||||||
уравнение |
54 |
|
2x 24 |
|
x. |
Отсюда |
||||||
3 |
3 |
|||||||||||
x 4 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
D |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
A1 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B1 |
|
H |
|
|
C1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
G |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 33а |
|
|||
|
2-й случай (рис. 33б). Обозначим искомое |
|||||||||||
расстояние |
HG A1D y. |
Используя равен- |
||||||||||
ство |
AG AA1 HG A1H , составим уравне- |
ние 543 2y y 24
3. Отсюда y 74
3 . 3
A
C1 B1 |
|
H |
D |
|
y
A1
B G C
Рис. 33б
Произвольный четырехугольник
73. Продолжения сторон АD и ВС выпуклого четырехугольника ABCD пересекаются в точке М, а продолжения сторон АВ и CD – в точке О. Отрезок МО перпендикулярен биссектрисе угла АОD. Найдите отношение площадей треугольника АОD и четырехугольника ABCD,
если AO 12, DO 8, CD 2.
Ответ: 2:1 или 14:11. Указание. Из усло-
вия задачи следует, что ОМ является биссектрисой внешнего угла треугольника ADO (рис. 34а). Поэтому по свойству биссектрисы
41

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
имеем |
MA |
|
AO |
|
12 |
|
|
3 |
. Значит, |
MD |
|
2 |
. |
|||||||||||||||
MD |
|
|
|
|
|
|
|
|
AD |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
DO |
8 |
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
||||||||||||||
В треугольнике |
ADO |
|
проведем |
отрезок |
||||||||||||||||||||||||
DH MB. |
Из треугольника АВМ, используя |
|||||||||||||||||||||||||||
теорему Фалеса, |
находим |
BH |
|
MD |
|
2 |
. |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AH |
AD |
1 |
|
|
|||||
Пусть AH x, |
тогда BH 2x. Из треуголь- |
|||||||||||||||||||||||||||
ника HDO, используя теорему Фалеса, нахо- |
||||||||||||||||||||||||||||
дим |
BH |
|
DC |
|
2 |
|
1 |
. Отсюда BO 6x. |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
BO |
CO |
6 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
Рис. 34а
Для треугольников ВОС и ADO с общим углом получаем
SBOC |
|
BO OC |
|
BO |
|
CO |
|
6x |
|
6 |
|
1 |
. |
SAOD |
AO DO |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
AO DO |
9x 8 2 |
SAOD 2 .
SABCD 1
O
12
A 8
D
2
B C M
Рис. 34б
Второй случай (рис. 34б) рассмотрите самостоятельно.
Параллелограмм
74. Высота CK параллелограмма ABCD равна 12. Найдите диагональ AC, если известно, что AD 13, CD 10, а точка K лежит на прямой AB.
Ответ: 369 или 13. Указание. См., «Решебник», Глава 2, задача 11.
75. В параллелограмме ABCD проведена биссектриса угла А, которая пересекает прямую ВС в точке K. Найдите пе-
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/
риметр параллелограмма, если BK 5,
KC 2.
Ответ: 16 или 24. Указание. Показать,
что треугольник АВK – равнобедренный. Рассмотреть два случая.
1-й случай: пусть биссектриса пересекает отрезок ВС.
2-й случай: пусть биссектриса пересекает продолжение отрезка ВС за точку С.
76. Биссектрисы углов А и В параллелограмма ABCD делят сторону DС на три равных отрезка. Найдите стороны АВ и ВС параллелограмма, если его периметр равен 80.
Ответ: 16 и 24 или 10 и 30. Указание. См. «Пособие», пример 14.
77. (ЕГЭ, 2010). В параллелограмме ABCD биссектрисы углов при стороне AD делят сторону BC точками M и N так, что BM :MN 1:5. Найдите BC если AB 3.
Ответ: 3,5; 21. Указание. См. указания к предыдущему упражнению.
78. (МФТИ). Биссектрисы углов B и
Cпараллелограмма ABCD пересекаются
вточке O. Найдите площадь параллело-
грамма, |
если |
A 2arcsin |
|
2 |
|
, |
|
|
|
||||
|
|
13 |
|
|
OA 210, OD 5.
Ответ: 24 или 72. Указание. Применить теорему косинусов для треугольников ABO и OCD.
79. На стороне BC параллелограмма АВСD выбрана точка E, делящая эту сторону в отношении 3:4. Отрезок DE пересекает диагональ AC в точке F. Какую часть площади параллелограмма АВСD составляет площадь треугольника AFD?
Ответ: 7 или 7 . Указание. См. «По-
20 22
собие», пример 10.
80.Дан параллелограмм ABCD. Точка
Млежит на диагонали BD и делит ее в отношении 2:3. Найдите площадь параллелограмма ABCD, если площадь четырехугольника ABCМ равна 60.
42

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
Ответ: 150 или 100. Указание. 1-й случай:
пусть |
BM |
|
2 |
|
(рис. 35а), тогда BM |
2 |
BD |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
MD |
3 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|||||
и S |
|
|
2 |
S |
|
|
|
|
1 |
S |
|
(треугольники АВМ |
|||
ABM |
|
ABD |
|
ABCD |
|||||||||||
|
5 |
|
|
5 |
|
|
|
|
и ABD имеют общую высоту).
B |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
C |
|||
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
б |
|
D |
|||||||
а |
|
|
|
|
|
Рис. 35 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Аналогично S |
|
|
|
|
2 |
S |
|
|
|
|
1 |
|
S |
|
. |
||||||||
BCM |
5 |
BCD |
|
ABCD |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
||||||||||
Тогда S |
|
|
S |
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
2 |
S |
|
. |
||||||
ABCM |
ABM |
BCM |
|
ABCD |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|||||||||||||
Отсюда S |
|
|
|
|
|
5 |
S |
|
|
|
|
150 . |
|
|
|||||||||
ABCD |
|
2 |
ABCM |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2-й случай, когда |
|
|
BM |
|
3 |
(рис. 35б) рас- |
|||||||||||||||||
|
|
MD |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
смотрите самостоятельно.
81. В параллелограмме ABCD один из
углов равен 45 . Точки E и F являются серединами смежных сторон, образующих острый угол. Площадь треугольника, отсекаемого прямой EF от параллелограмма ABCD, равна S. Найдите площадь треугольника, вершинами которого служат точки E, F и C.
Ответ: S или 3S. Указание. См. «Посо-
бие», рисунок 47.
82. В треугольнике АВС через точку М, лежащую на стороне ВС, проведены прямые, параллельные сторонам АС и АВ. Площадь образовавшегося при этом па-
раллелограмма составляет |
5 |
площади |
|
|
|
||
|
18 |
треугольника АВС. Найдите, в каком отношении точка М делит сторону ВС.
Ответ: 1:5 или 5:1. Решение. Пусть
BM |
k , тогда |
BM |
|
k |
|
и |
CM |
|
1 |
MC |
BC |
k 1 |
|
BC |
k 1 |
(рис. 36). Обозначим площадь треугольника АВС через S. Тогда для подобных треугольников KВМ и АВС получаем равенство
|
|
k |
|
2 |
|
SBKM |
|
|
|
|
S . |
|
|
||||
|
k 1 |
|
|
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/
Аналогично для подобных треугольников
LMC и |
АВС |
|
получаем |
SLMC |
|
|
1 |
|
2 |
S . |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
||
Площадь |
|
|
параллелограмма |
АKМL |
равна |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
k2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2k |
|
|
S . |
|||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(k 1) |
2 |
(k 1) |
2 |
|
k |
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2k 1 |
||||||||||||
Согласно |
|
|
условию |
|
|
|
|
|
|
|
B |
|||||||||||||
задачи |
|
|
составим |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
уравнение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
M |
|||||||||
|
|
|
|
|
2k |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
k2 2k 1 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Отсюда |
находим |
|
A |
|
D |
|
|
|
|
|
C |
|||||||||||
k |
1 |
или k 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Рис. 36 |
|
83. Точки P, R и Q лежат на сторонах соответственно EF, FG и EG треугольника EFG, причем EPRQ – параллелограмм,
площадь которого составляет 8 площа-
25
ди треугольника EFG. Найдите диагональ PQ параллелограмма, если известно, что
EF =15, EG =10 и FEG = 60°.
Ответ: 7 или 231 . Указание. См. «По-
собие», пример 28.
84. (ЕГЭ, 2011). Точки А, В и С лежат на сторонах соответственно KL, LM и KM треугольника KLM, причем KABC – параллелограмм, площадь которого со-
4
ставляет |
|
площади треугольника KLM. |
|
9
Найдите диагональ AC параллелограмма, если известно, что KL 8, KM 12 и
cos LKM 7 . 12
Ответ: 8 или 26 . Указание. См. преды-
дущую задачу.
85. В треугольник АВС со сторонами
AB 18 и BC 12 вписан параллелограмм BKLM, причем точки K, L, M лежат на сторонах АВ, АС и ВС соответственно. Известно, что площадь параллелограмма
составляет 4 площади треугольника
9
АВС. Найдите стороны параллелограмма.
Ответ: 6 и 8 или 4 и 12. Указание. См. «Пособие», пример 28. Аналогично приве-
43

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
денному там решению обозначить |
LC |
k и |
|
|
Ромб |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
LA |
|
|
Из вершины тупого угла ромба |
||
|
2 |
|
|
87. |
||||
получить уравнение k2 k |
0. |
проведены две высоты. Расстояние меж- |
||||||
|
9ду их концами равно половине диагонали ромба. Найдите углы ромба.
86.Дан параллелограмм со сторонами
1 и 2 и острым углом 60 . На двух его противоположных сторонах как на основаниях построены вне параллелограмма равнобедренные треугольники с углами 120 при вершинах. Найдите расстояние между этими вершинами.
|
|
|
|
F |
|
B |
|
60o |
|
|
2 |
C |
||
1 |
|
h |
|
H1 |
|
|
|
||
A |
60o |
|
H2 |
D |
H |
60o |
|||
|
|
|
|
E H3
Рис. 37а
Ответ: 13 или 19 . Указание. См. рис.
3 3
37а |
(EF |
EH32 FH3 |
2 , где |
EH3 AH , |
FH3 |
EH2 |
BH FH1 ) и 37б. |
|
|
B |
|
2 |
|
C |
E |
1 |
|
H |
1 |
60 |
o |
|
||||
|
h |
o |
|||
60 |
H2 |
|
|
F |
|
A |
60o |
|
D |
|
|
H |
h |
|
|
||
|
|
|
|
|
H3
Рис. 37б
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/
B
M N
A C
D
Рис. 38а
Ответ: 60 ; 120 или 30 ; 150 .
Указание. Если 2MN AC (рис. 38а), то
MN средняя линия треугольника ABC .
Тогда AM AD .
2
M |
B N |
A |
C |
|
D |
Рис. 38б
Если 2MN BD (рис. 38б), то из подобия треугольников MND и ABD следует
MD AD .
2
88. Дан ромб со стороной, равной 1, и
острым углом при вершине, равным .
6
Точка K лежит на стороне ВС, причем BK KC . Найдите расстояние от вершины В до прямой АK.
Ответ: |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
или |
1 |
|
|
|
|
. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2 |
|
5 2 |
|
|
2 5 2 |
|
||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|||||||||||||
Указание. |
1-й |
случай. |
Пусть |
A |
|
|
(рис. |
|||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
39а), B |
. Отрезок BE |
( BE AK ) – |
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||
|
6 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
искомый. |
SABK |
|
AB BK sin B |
. |
Из |
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
теоремы косинусов для треугольника ABK :
44

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
AK AB2 BK2 2AB BK cos B
|
5 2 |
3 |
, BE |
SABK |
|
|
|
|
1 |
|
|
. |
|
|
||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
AK |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
5 2 |
3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
K |
|
|||||||
|
|
|
B |
|
K |
|
C |
|
|
|
|
|
C |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
||||||||
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
||||||||
|
|
|
|
|
Рис. 39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2-й случай. Пусть B |
|
(рис. 39б). Тогда |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 |
|
|
|
|
5 2 |
|
|
|
, |
|
BE |
SABK |
|
|
||||||||
SABK |
|
, |
AK |
|
3 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AK |
|
1
.
2 5 2
3
89. В ромбе ABCD со стороной а и углом 60 проведены высоты CM и DK . Найдите длину отрезка MK .
|
a |
a 7 |
||
Ответ: |
|
или a , или |
|
. Указание. |
|
|
2 2
См. «Решебник», Глава 2, задача 15.
90. Ромб вписан в прямоугольный треугольник с катетами 9 и 12 так, что одна из его вершин совпадает с вершиной острого угла треугольника, а три другие лежат на сторонах треугольника. Найдите площадь ромба.
Ответ: 135 или 80 . Указание. См. «Ре-
16 9
шебник», Глава 3, задача 1.
91. (ФИПИ, 2013). Две стороны треугольника равны 8 и 10, косинус угла
между ними равен 2 . В треугольник
5
Ответ: 5 или 10 . Указание. Показать, что
9
данный треугольник равнобедренный, и рассмотреть два случая, когда ромб и треугольник имеют общий угол (рис. 40а, б).
B B
D E L M
A F C A N C
а б
Рис. 40
92. Два ромба ABCD и AMHK, имеющие общую вершину А, расположены так, что стороны АВ и АМ образуют угол в 30 . Известно, что углы при вершине А обоих ромбов равна 60 , площадь пере-
сечения ромбов равна 53 , а площадь их
объединения равна 233. Найдите площадь каждого из ромбов.
Ответ: SABCD 163, SAMHK 12
3 или
SABCD 123, SAMHK 16
3.
Решение. Исследование условия задачи показывает, что размещение ромбов зависит от положения точки Н на луче АВ. Обозначим стороны ромбов ABCD и AMHK через а и b соответственно.
B C
H
M
K
A D
Рис. 41а
1-й случай: пусть AH AB (рис. 41а). Так
как |
SABCD |
a2 |
3 |
и |
SAMHK |
b2 |
3 |
, причем |
|
2 |
|
2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
вписан ромб, имеющий с треугольником общий угол (вершина ромба, противоположная вершина этого угла, лежит на третьей стороне треугольника). Найдите сторону ромба.
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/
пересечение ромбов есть треугольник АНK, а объединение ромбов состоит из ромба ABCD и треугольника АМН, то получаем систему уравнений
45

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
a2 |
3 b2 |
3 |
|
|
|
||||||||
23 3, |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
|
|
|
4 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
b2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
5 |
3. |
|
|
|
|||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отсюда имеем a 6, b 2 5 . |
|||
Из треугольника АНK, используя теорему |
|||
косинусов, находим |
AH 2 |
|
. Что проти- |
15 |
|||
воречит условию, так как AH AB . |
|||
2-й случай: пусть |
AB AH 3AB (рис. |
41б). Тогда пересечение ромбов есть четырехугольник АВЕK, объединение состоит из ромба ABCD и двух треугольников АМН и ВНЕ.
H
M B E C
K
A D
Рис. 41б
Из треугольника АМН по теореме косину-
сов находим AH b3 , а BH b
3 a . Так как BEH 90 , EBH 60 , то
|
SBHE |
( 3b a)2 3 |
SAHK |
b2 |
3 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
, |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
4 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
SABEK SAHK SBHE . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Составляем систему уравнений: |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
b2 |
|
|
|
a2 |
|
|
( |
|
b a)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3 |
|
3 |
|
3 |
3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
23 |
3, |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
4 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b2 3 |
|
|
( 3b a)2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
5 3. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H
M
B K
C
A D
Рис. 41в
a 4 2
Получаем или
b 2 6
a 2 6
, что соответст-
b 4 2
вует рассматриваемому случаю AB AH (проверьте!). При этом площади ромбов принимают
одно из значений 123
или 163 .
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/
3-й случай: пусть AH 3AB (рис. 41в). В
этом случае пересечение ромбов есть треугольник АВС, а объединение состоит из ромба АМНK и треугольника АСD. Получаем систему уравнений
|
|
|
b2 |
3 a2 |
3 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
23 3, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
5 |
3. |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отсюда |
имеем |
|
|
|
a 2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
5, b 6 . Но тогда |
|||||||||||
AH 3AB. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Прямоугольник |
||||||||||||
|
|
В прямоугольнике ABCD AB 5, |
||||||||||||||
BC |
93. |
|||||||||||||||
|
4. |
Точка Е на прямой АВ выбрана |
так, что AED DEC . Найдите АЕ.
Ответ: 2 или 8. Указание. См. «Пособие»,
пример 11.
94. В равнобедренный прямоугольный
треугольник вписан прямоугольник так, что две его вершины находятся на гипотенузе, а две другие – на катетах. Чему равны стороны прямоугольника, если известно, что они относятся как 5:2, а гипотенуза треугольника равна 45?
Ответ: 10; 25 или 7,5; 18,75.
Указание. Рассмотреть два случая:
1)на гипотенузе лежит большая сторона прямоугольника;
2)на гипотенузе лежит меньшая сторона прямоугольника.
95. В равносторонний треугольник АВС вписан прямоугольник PQRS так, что основание прямоугольника RS лежит на стороне ВС, а вершины P и Q – на сторонах АВ и АС соответственно. В каком отношении точка Q должна делить сторону АС, чтобы площадь прямоугольника
PQRS составляла 45 площади треуголь-
98
ника АВС?
Ответ: |
AQ |
|
5 |
или |
AQ |
|
9 |
. Указание. |
QC |
|
QC |
|
|||||
|
9 |
|
5 |
|
Рассмотреть подобие треугольников PAQ и BAC.
96. В треугольнике АВС AB BC 13,
AC 10. В треугольник вписан прямоугольник так, что две его вершины лежат
46

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
на стороне АС, а две другие – на сторонах АВ и ВС. Известно, что одна сторона прямоугольника вдвое больше другой. Найдите диагональ прямоугольника.
Ответ: |
15 5 |
или |
60 5 |
. Указание. Рас- |
||||||||
4 |
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|||
смотреть подобные треугольники BFE и ВСА |
||||||||||||
(рис. 42), и используя пропорцию |
EF |
|
BK |
, |
||||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
x |
|
|
12 2x |
|
AC BD |
||||
составить уравнение |
|
|
. |
|||||||||
|
|
|
10 12
B B
E K F
E K F
A G D H C A G D HC
а б
Рис. 42
Во втором случае составить уравнение
2x 12 x .
1012
97.Основание равнобедренного треугольника равно 56, косинус угла при
вершине равен 4 . Две вершины прямо-
5
угольника лежат на основании треугольника, а две другие – на боковых сторонах. Найдите площадь треугольника, если известно, что одна из его сторон вдвое больше другой.
Ответ: 882 или 1152. Указание. См. уп-
ражнение 96.
98. В прямоугольнике ABCD со сторонами AB = 4 и BC = 10 на стороне AD расположены точки M и N таким образом, что DM = 4, при этом P – точка пересечения прямых BN и CM. Площадь треугольника MNP равна 1. Найдите длину отрезка, соединяющего точки M и N.
Ответ: 2 или 2,5. Указание. 1-й случай:
пусть точка Р расположена внутри прямоугольника ABCD (рис. 43а). Пусть высота РЕ треугольника MNP равна x, а MN y . Рассмотрим подобие треугольников MNP и СВР,
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/
и |
составим отношение |
PE |
|
MN |
или |
||||
|
|
||||||||
|
x |
|
|
y |
|
PF BC |
|||
|
|
|
. Второе уравнение получаем, ис- |
||||||
|
|
|
|
4 x 10
ходя из площади треугольника MNP: xy 2.
Решая систему уравнений, находим x 0,8 и y 2,5.
B |
F |
C |
|
P |
|
A |
M E N |
D |
|
Рис. 43а |
|
2-й случай (точка Р расположена вне прямоугольника ABCD) рассмотрите самостоятельно (рис. 43б).
B C
A N M D
P
Рис. 43б
Квадрат
99. Точка K делит диагональ АС квадрата ABCD в отношении 1:3. Прямые ВK и СD пересекаются в точке Р. Найдите площадь треугольника KРС, если сторона квадрата равна 4.
Ответ: 2 или 18. Указание. См. рис. 44а, б.
3
B C B C
K P
K
A D A D
P
а б
Рис. 44
47

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
100. (МИОО, 2010). Прямая, прове-
денная через середину стороны AB квадрата ABCD, пересекает прямые CD и AD в точках M и T соответственно и образует с прямой AB угол, тангенс которого равен 4. Найдите площадь треугольника BMT, если сторона квадрата АВСD равна 8.
Ответ: 16 или 48. Указание. См. «Решеб-
ник», Глава 2, задача 3.
101. Через вершину С квадрата АВСD
проведена прямая, пересекающая диагональ ВD в точке K, а серединный перпендикуляр к стороне АВ – в точке М. Найдите DCK , если AKB AMB.
Ответ: 15 или arctg7 . Указание. 1-й
случай. Пусть точка М лежит между точками K и С (рис. 45). Точки А, В, K и М лежат на одной окружности. В силу симметрии квадрата относительно диагонали ВD имеемAKB BKC. Вписанные углы, опирающиеся на одну и туже дугу, BKM BAM . Так как AM BM , то треугольник АВМ равносторонний. Угол ВKС – внешний угол для треугольника DCK . Получаем
DCK BKC KDC 60 45 15 .
A |
B |
K |
M |
D |
C |
|
Рис. 45 |
2-й случай. Пусть точка K лежит между точками М и С (рис. 46). Пусть AKB и сторона квадрата равна 2a. Тогда искомый
угол DCK . Для выполнения усло-
4
вия задачи необходимо выполнение условия
LBM |
|
|
|
. |
|
Так как |
tg LBM |
LM |
|
||||||||||
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
LB |
||||||
|
NM NL |
, то составим уравнение |
|||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
LB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2a tg |
|
|
|
2a |
|||||||||
|
|
|
|
4 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|||||||||
|
tg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/
Отсюда |
|
|
|
|
|
или |
после |
||
tg |
2 tg |
||||||||
|
|
|
4 |
|
|
2 |
|
|
|
преобразований |
tg 1 2 tg . |
Исполь- |
|||||||
|
|
|
tg 1 |
|
|
2 |
|
|
|
зуя формулы tg sin |
и tg 1 cos , |
||||||||
получим уравнение |
cos |
2 |
sin |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
4sin cos (cos sin ) 1 0, |
|
|||||||
которое заменой |
t cos sin |
сводится к |
|||||||
уравнению 2t2 t 1 0. |
|
|
|
|
|||||
|
C |
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
a |
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
L |
M |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Рис. 46 |
|
|
|
|
||
102. Дан квадрат ABCD. В плоскости |
|||||||||
квадрата |
взята |
точка |
M, такая, что |
||||||
BM CM |
и AMB 75 . Найдите вели- |
||||||||
чину угла ВМС. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Ответ: |
60 |
или 150 . Указание. Пусть |
|||||||
сторона квадрата равна 2a (рис. 47). Так как |
|||||||||
BM CM , то EF |
серединный перпенди- |
||||||||
куляр |
к |
BC . |
Пусть |
MAF , |
тогда |
||||
MBE 75 , |
AMB 30 2 . |
Из ра- |
|||||||
венства EM MF EF получаем уравнение |
|||||||||
atg(75 ) atg 2a . |
Отсюда |
следует |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg2 2tg tg75 2 |
0. |
|
|
|
|||||
|
|
|
tg75 |
|
|
|
|
|
|
Учитывая, что |
|
|
B |
a |
E |
|
C |
||
|
tg75 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
75o M |
|
||||
tg(30 45 ) |
|
|
|
||||||
|
3 1 |
|
2a |
|
|
|
|
||
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 1 |
|
|
|
|
|
M1 |
||
получаем tg |
3 |
|
|
75o |
|||||
или |
tg 2 |
3 . |
|
A |
|
F |
D |
||
|
|
a |
|||||||
Отсюда |
60 |
|
|
Рис. 47 |
|
||||
или 15 . |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
103. Все вершины квадрата лежат на |
|||||||||
сторонах равнобедренного треугольника |
|||||||||
АВС, основание АС которого равно 12, а |
|||||||||
боковая сторона АВ равна 10. Найдите |
|||||||||
сторону квадрата. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48 |

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
Ответ: 24 или 240 . Указание. Рассмот-
5 49
реть подобие треугольников в двух случаях
(рис. 48а,б).
B BF
D E D G
A F G C A E C
а б
Рис. 48
104. Две стороны треугольника равны
10 и 13, косинус угла между ними равен
5 . Найдите сторону квадрата, все вер-
13
шины которого расположены на сторонах треугольника.
Ответ: 60 или 1560. Указание. См. уп-
11 189
ражнение 103.
105. В треугольник с основанием, рав-
ным а, вписан квадрат, одна из сторон которого лежит на основании треуголь-
ника. Площадь квадрата составляет 1 6
часть площади треугольника. Определите сторону квадрата.
Ответ: 3 6 а . Указание. Пусть MEDL
6
– \квадрат со стороной x, вписанный в данный треугольник ABC с высотой BK h, AC a (рис. 49). Из подо-
Bбия треугольников AEM и ABK имеем AE h . Из по-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB |
|
a |
|
||||
|
h |
|
D |
добия треугольников EBD и |
|||||||||||||
E |
|
ABC имеем |
|
EB |
|
x |
. Отсю- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
a |
||||||||||
|
x K |
|
|
|
|
|
|
|
|
AB |
|
|
|||||
|
|
|
да получаем |
|
|
|
|
||||||||||
A M a |
LC |
|
h |
x |
AE |
EB |
1, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB |
|||||||
Рис. 49 |
|
a |
a |
AB |
|
||||||||||||
т.е. |
xa xh ah. |
|
По усло- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
вию ah 12x2 . Получаем систему уравнений
|
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
ah 12x |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a h 12x. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
а . |
|||
Отсюда h (5 2 |
6 |
||||||||
6)а , x |
|||||||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
||
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/ |
106. На стороне BC квадрата ABCD построен равносторонний треугольник BCP. Найти высоту треугольника APD, проведенную из вершины A, если известно, что сторона квадрата равна 2.
Ответ: |
6 |
2 |
или |
6 |
2 |
. См. зада- |
|
|
2 |
|
|||
2 |
|
|
|
|
ча 2, «Решебник», Глава 3.
107. На стороне CD квадрата ABCD построен равносторонний треугольник CPD. Найдите высоту треугольника ABP, проведенную из вершины A, если известно, что сторона равна 4.
Ответ: 6
2 или
6
2 . См. задача 2, «Решебник», Глава 3.
108. На стороне CD квадрата ABCD построен равнобедренный прямоугольный треугольник CPD с гипотенузой CD. Найдите высоту треугольника АBР, проведенную из вершины А, если известно, что сторона квадрата равна 1.
Ответ: |
2 |
или |
|
3 |
|
. Указание. 1-й слу- |
|
|
|
|
|||
2 |
|
10 |
|
|
чай: точки Р и А лежат по одну сторону от прямой CD (рис. 50а).
2-й случай: точки Р и А лежат по разные стороны от прямой CD (рис. 50б).
|
|
|
P |
D |
C |
D |
C |
|
P |
|
|
|
|
|
H |
A |
B A |
B |
а |
Рис. 50 |
б |
|
|
109. (МИЭТ, 2000). Два квадрата
ABCD и AMHK, расположены так, что стороны АВ и АМ образуют угол в 45 . Известно, что площадь пересечения квадратов равна 8,5, а площадь их объединения равна 34,5. Найдите площадь каждого из квадратов.
Ответ: |
SABCD 25; |
SAMHK 18 |
или |
SABCD 18; |
SAMHK 25. |
Указание. Из |
трех |
|
|
|
49 |

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)
приведенных ситуаций на рис. 51 возможна только соответствующая положению квадрата AMHK. Далее вычислить площади треугольников AEF и AFM.
|
H2 |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
K2 |
H1 |
B F C |
M2 |
|
|||
|
|
|
|
|
K |
M |
|
|
K1 |
M1 |
|
|
A |
|
D |
|
|
Рис. 51
Трапеция
Линейные и угловые элементы трапеции
110. Основания трапеции равны а и b. Найдите длину отрезка, высекаемого диагоналями на средней линии.
Ответ: 1 |a b|. Указание. Рассмотреть
2
два случая, когда a b или a b . Отрезки MP и QN – средние линии в треугольниках
ABC и BCD (рис. 52).
M M
B C A D
K
A D B K C
а б
Рис. 53
112. Вычислите периметр трапеции, боковые стороны которой 40 и 25, высота 24, а одно из оснований равно 10.
Ответ: 110 или 124. Указания. См. «По-
собие», рисунок 34.
113. Боковая сторона неравнобедренной трапеции равна 12 и образует с ее основанием угол 60 . Основания трапеции равны 16 и 40. Найдите длину отрезка, соединяющего середины оснований.
Ответ: 12 или 123 . Указание. Пусть точки E и F – середины оснований трапе-
ции (рис. 54а, б), CG||EF , CG EF . При-
менить теорему косинусов для угла D в треугольнике GCD.
B C
M N
P Q
A D
Рис. 52
111. Боковые стороны АВ и CD трапе-
ции ABCD равны 12 и 16 соответственно. Отрезок, соединяющий середины диагоналей, равен 6. Средняя линия трапеции равна 9. Прямые АВ и CD пересекаются в точке М. Найдите длину медианы МK в треугольнике ВМС.
Ответ: 41 или 5 41. Указание. Рас-
2 2
смотреть два случая, связанных с переобозначением вершин трапеции (рис. 53).
23.05.2013. http://www.alexlarin.net/
B E 8 C
12
60o
A |
F 8 G 12 D |
Рис. 54а
|
B |
E 8 |
C |
|
|
|
o |
12 |
|
|
120 |
|
|
|
A |
F 8 G 12 |
D |
|
|
Рис. 54б
114. Дана трапеция ABCD с боковыми
сторонами |
AB 27, |
CD 28 и основа- |
|
нием |
BC 5. |
Известно, |
что |
cos BCD 2 . Найдите диагональ АС.
7
Ответ: 28 или 2181.
50