Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Reshenie_S4_Dopolnenie_k_teorii

.pdf
Скачиваний:
94
Добавлен:
10.03.2016
Размер:
1.61 Mб
Скачать

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

208. (ЕГЭ, 2012). В каком отношении

точка касания вписанной в равнобедренный треугольник окружности делит его боковую сторону (считая от вершины), если известно, что отношение радиусов его вписанной окружности и окружности, касающейся стороны треугольника и про-

должений двух других сторон, равно 2 ? 7

Ответ: 4 или 3 . Указание. См. «Ре- 5 2

шебник», Глава 2, задача 17.

209. (ЕГЭ, 2012). Найдите угол при

основании равнобедренного треугольника если известно, что отношение радиусов его вписанной окружности и окружности, касающейся стороны треугольника и продолжении двух других его сторон,

равно 2 . 5

Ответ: arccos

3

или arccos

2

. См. «Ре-

 

 

7

3

 

шебник», Глава 2, задача 17.

210. В равнобедренном треугольнике

боковая сторона равна 10, а основание равно 12. Окружность с центром на стороне треугольника касается двух других его сторон. Найдите радиус окружности.

B

O

A G C

Рис. 102

Ответ: 24 или 48 . Указание. 1-й слу-

5 11

чай: пусть центр окружности лежит на боковой стороне ВС треугольника АВС (рис. 102). Площадь треугольника АВС равна 48. Используя равенство SABC SAOB SAOC , полу-

чим уравнение 48 1 r 10 1 r 12 .

2 2

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

Отсюда искомый радиус r 48 .

11

2-й случай, когда центр окружности лежит на основании АС, рассмотрите самостоятельно.

211. На боковой стороне равнобедренного треугольника как на диаметре построена окружность, делящая вторую боковую сторону на отрезки, равные 1 и 2. Найдите основание треугольника.

Ответ: 6 или 12 . Указание. 1-й слу-

чай: BG 1 и CG 2 , тогда AB BC 3

(рис. 103). Далее использовать теорему Пифагора для прямоугольных треугольников

ABG и ACG.

B

1

G

O

 

 

2

A

C

Рис. 103

2-й случай, когда BG 2 и CG 1.

212. На боковой стороне равнобедренного треугольника как на диаметре построена окружность, делящая вторую боковую сторону на отрезки, равные а и b. Найдите основание треугольника.

Ответ: 2a(a b) или

2b(a b) .

Указа-

 

 

 

 

 

 

ние. AC

AD2 DC2

AB2 BD2

DC2

(рис. 104).

 

 

 

 

 

B

a+b

a

D

 

 

b

A C

Рис. 104

213.В треугольнике АВС AC BC 5

иC 120 . Точка K лежит на стороне АВ и делит ее в отношении AK:KB 1:4. Найдите радиус окружности, касающейся

71

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

прямых АС и ВС и проходящей через точку K.

Ответ: 53 6 . Указание. 1-й случай:

пусть точка касания F лежит на отрезке АС (рис. 105). Используя свойство секущей и

касательной

AF2 AK AH ,

найдем

AF 2

3

.

Тогда FC 5 2

3

.

Из прямо-

угольного треугольника OFC получим длину радиуса OF (5 23) tg60 53 6.

C

F

K E H

A

B

O

Рис. 105

Второй случай, когда точка касания F лежит вне отрезка АС за точку А, рассмотрите самостоятельно.

214. В равнобедренном треугольнике АВС на основании АС взята точка М так, что AM a, MC b. В треугольники АВМ и СВМ вписаны окружности. Найдите расстояние между точками касания этих окружностей со стороной ВМ.

Ответ: | a b | . Указание. Длины отрез- 2

ков касательных при вершине М в треуголь-

никах АВМ и ВМС равны AM BM AB и

2

CM BM BC соответственно. 2

215. Вершину правильного треугольника соединили отрезком с точкой, делящей противоположную сторону в отношении 3:5. В образовавшиеся при этом два треугольника вписали круги, площадь одного из которых равна 36. Найдите площадь второго круга.

Ответ: 16 или 81. Указание. Пусть в тре-

угольнике АВС точка D делит сторону ВС в отношении 3:5 (считая от точки В). Если

AB 8a , то BD 3a и CD 5a . Исполь-

зуя теорему косинусов, найдем AD 7a .

Применить формулу r S для каждого из p

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

треугольников ABD и ACD и показать, что отношение квадратов радиусов вписанных

кругов равно 4 .

9

216. В равнобедренном треугольнике с

углом 120 радиус вписанной окружности равен R. Внутри треугольника расположены два равных, касающихся друг друга круга, каждый из которых касается одной боковой стороны треугольника и вписанной в треугольник окружности. Найдите радиусы этих кругов.

Ответ: R или (3 2 2)R . Указание. См.

3 3

«Решебник», Глава 2, задачу 16.

217. Дан треугольник со сторонами 26,

26 и 20. Внутри него расположены две равные касающиеся окружности, каждая из которых касается двух сторон треугольника. Найдите радиусы окружностей.

Ответ: 4 или 260 . Указание. См. «Ре-

59

шебник», Глава 2, задача 16.

218. (Юг, пробный ЕГЭ, 2012). Ради-

ус окружности, вписанной в равнобедренный треугольник равен 150 см, а ко-

синус угла при его основании равен 7 .

8

Найдите радиус окружности, касающейся вписанной окружности этого треугольника и двух его сторон.

Ответ: 10 см или 90 см. Указание. См. «Пособие», пример 4.

219. (ЕГЭ, 2012). Найдите косинус угла при основании равнобедренного треугольника, если известно, что радиус его вписанной окружности в 6 раз меньше радиуса окружности, касающейся стороны и продолжений двух других сторон

треугольника.

Ответ: 1 или 5 . Указание. Использо-

5 7

вать формулы: радиуса окружности, вписан-

ной в треугольник r S ; радиуса вневпи- p

72

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

санной окружности треугольника, касающей-

ся стороны a , r

S

.

 

a

p a

220. Одна окружность описана около равностороннего треугольника АВС, а вторая вписана в угол A и касается первой окружности. Найдите отношение радиусов окружностей.

Ответ: 3:2 или 1:2. Указание. Исполь-

зовать свойство катета, лежащего против уг-

ла

30 .

Например

(рис.

106),

BG BO1 O1G 2r r 3r

и BG диаметр

описанной около треугольника окружности, равный BG 2R . Отсюда 3r 2R .

B

rO1 r A r C

G

r1

r1 r1 O2

Рис. 106

221. В равнобедренный треугольник с основанием 10 и боковой стороной 13 вписана окружность. Вторая окружность касается двух сторон треугольника и первой окружности. Найдите радиус второй окружности.

Ответ: 40 или 10(17 413) . Указание. 27 27

См. «Решебник», Глава 2, задача 14.

222. Вершина равнобедренного треугольника с боковой стороной 25 и основанием 48 служит центром данной окружности радиуса 3. Найдите радиус окружности, касающейся данной и проходящей через концы основания треугольника.

Ответ: 74 или 169. Указание. См. «Ре-

5

шебник», Глава 3, задача 4.

223. Расстояние между параллельными прямыми равно 4. На одной из них лежит точка C, а на другой – точки A и B, причем треугольник АВС – остроугольный и равнобедренный и его боковая сторона равна 5. Найдите радиус окружности, вписанной в треугольник ABC.

Ответ:

5 5

или

3

. Указание. См.

2

 

2

 

«Пособие», пример 13.

 

 

224. Расстояние между параллельными

прямыми равно 12. На одной из них лежит точка С, а на другой – точки А и В, причем треугольник АВС – равнобедренный и его боковая сторона равна 13. Найдите радиус окружности, вписанной в треугольник АВС.

Ответ: 39 913 или 26 413 , или 10. 2 3 3

Указание. См. «Пособие», пример 13.

225. (Москва, репетиционный экза-

мен, 2012). Расстояние между параллельными прямыми равно 24. На одной из них лежит точка С, а на другой – точки А и В, причем треугольник АВС – остроугольный равнобедренный и его боковая сторона равна 25. Найдите радиус окружности, описанной около треугольника

АВС.

Ответ: 625 или 125 . Указание. См. пре48 8

дыдущие задачи.

226. (МИОО, 2011) Расстояние между

параллельными прямыми равно 6. На одной из них лежит вершина C, на другой – основание AB равнобедренного треугольника ABC. Известно, что AB = 16. Найдите расстояние между центрами окружностей, одна из которых вписана в треугольник ABC, а вторая касается данных параллельных прямых и боковой стороны треугольника ABC.

Ответ: 10 или 730 . Указание. См. 3 3

«Решебник», Глава 2, задача 10.

73

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

 

227. Высота равнобедренного тре-

SABC pr 1 h 2y.

 

 

 

 

 

 

 

угольника, опущенная на основание, рав-

Отсюда

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на 45, точка касания вписанной окружно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 2y)r y2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

сти с боковой стороной делит эту сторо-

или y2x 2yr2

xr2

0 .

ну в отношении 8 : 9, считая от основа-

Отсюда

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния. Найдите радиус окружности, ка-

 

r2

 

 

 

2r4 r

 

 

сающейся стороны треугольника и про-

 

 

y1,2

4S2 4Sr2

 

 

должений двух других его сторон.

 

 

 

 

 

 

 

 

2S r

 

 

.

 

 

Ответ: 40 или 45. Указание. См. «Решеб-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как в квадратном уравнении свободный

ник», Глава 2, задача 13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

член отрицательный, то корни y1

и y2

разно-

 

228.

Высота

 

равнобедренного

тре-

 

 

го знака.

Остается

подставить

полученные

угольника, опущенная на основание, рав-

значения в формулу SABC

 

 

y2x

 

 

на 9,

а радиус вписанной в треугольник

hy

.

 

 

окружности равен 4. Найдите радиус ок-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

Второй

 

случай,

соответствующий

каса-

ружности,

касающейся

 

стороны

тре-

 

 

тельной к

 

окружности,

проведенной

через

угольника и продолжении двух его сто-

 

точку M1, решается аналогично.

 

 

 

рон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

230. Около равнобедренного треуголь-

 

Ответ: 9 или 36. Указание. См. «Решеб-

 

ника

АВС

(AC BC)

описана окруж-

ник», Глава 2, задача 13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность

радиуса

R.

Угол С треугольника

 

229. Дан равнобедренный треугольник

 

имеет

величину

 

 

 

 

 

Точка Е

ABC (AB BC). В точке M к окружности,

 

 

.

вписанной в треугольник,

 

проведена ка-

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

середина

дуги

ВС описанной окружно-

сательная,

перпендикулярная

к

 

стороне

 

сти. Найдите радиус окружности, касаю-

BC. D

точка пересечения касательной

щейся внешним образом описанной ок-

со

стороной

BC.

Определите

площадь

ружности в точке Е и прямой АВ.

 

 

треугольника ABC, если радиус вписан-

 

 

Ответ: Если 0 , то

 

 

 

 

ной окружности равен r,

а площадь тре-

 

 

 

 

угольника MBD равна S.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4S

2

4Sr

2

2r

4

r

2

 

 

 

cos sin

 

 

 

R cos sin

 

 

 

Ответ:

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

2

или

 

 

 

 

2

;

 

 

 

 

 

2S r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4S2 4Sr2 2r4 r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 sin

 

 

 

 

1 sin

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

. Указание. 1-й слу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2S r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

если

 

R cos sin

2

 

 

 

 

чай: пусть

BE x ,

AC 2y,

BH h

(рис.

, то

 

 

 

2R ;

 

 

107).

Четырехугольник

MOED

 

квадрат,

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1(x r)r S .

 

, то

 

2

 

 

 

 

 

BD x r ,

MD r ,

 

SBMD

если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2S r

2

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

r

 

.

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos sin

2

 

или

R sin

2

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Треугольники HBC и

 

 

1 sin

 

 

 

 

.

 

x

 

 

x

 

 

 

 

OBE

 

 

 

 

подобны,

 

 

 

 

 

 

1 sin

 

 

 

M1 r

E

 

 

 

y h и h yx . По-

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

F

 

 

 

Указание. Хорда ВС разбивает окруж-

 

O

 

 

r

 

 

 

r

 

x

 

 

 

 

 

r

пло-

 

 

r

M

D

 

 

лупериметр

 

 

и

ность на две дуги. Рассмотреть случаи распо-

 

 

 

 

щадь

 

 

треугольника

ложения точки Е на этих дугах в зависимости

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

A

H

y

C

 

 

ABC

 

соответственно

от величины угла .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 107

 

 

 

равны

 

p x 2y

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

 

C

 

O1

 

E

 

 

 

 

 

O

 

M

A

D

B

N

Рис. 108а

 

 

1-й случай: пусть

 

 

 

и точка Е

 

2

3

 

 

расположена на малой дуге ВС (рис. 108а, б).

Обозначим длину искомого радиуса

O1N

через x.

Тогда

OO1 R x.

Пусть

BCD

 

,

тогда BOD 2 BCD (как

 

2

 

 

 

 

 

 

центральный

угол),

OOM BCD

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

(как углы со взаимно перпендикулярными сторонами).

 

 

C

 

M

 

O

 

N

A

D

B

 

 

E

 

O1

 

 

 

Тогда

 

O M (R x)sin

и

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

O1M O1N OD x Rcos . Из полученно-

го уравнения

x Rcos (R x)sin

нахо-

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

дим x

R sin

2

cos

 

 

 

 

.

 

 

 

1 sin

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

E

 

O

 

 

 

O1

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

N

A

 

B

 

 

 

 

 

Рис. 108в

 

 

Случаи, когда

или

0 , рас-

 

 

 

 

3

3

 

смотрите самостоятельно.

 

 

Рис. 108б

Из прямоугольного треугольника O1OM

имеем O M (R x)sin

 

. С другой стороны

 

1

2

 

 

 

O1M O1N OD x Rcos . Из полученно-

го уравнения

x Rcos (R x)sin

 

нахо-

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R cos sin

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

дим x

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

1 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-й случай:

пусть

 

 

и точка Е

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расположена на большой дуге ВС (рис. 108в).

75

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

Четырехугольник и окружность

231. Длины соседних сторон, вписан-

ного в окружность, четырехугольника отличаются на 1. Длина наименьшей из них также равна 1. Найдите радиус окружности.

Ответ: 5 или 21 . Указание. Пусть

2 3

наименьшая сторона BC 1, тогда длины соседних сторон AB CD 2. Для стороны AD возможны два значения.

1-й случай: AD 3 (рис. 109а). Хорды АВ

и СD равны, поэтому BC AD и АВСD – равнобедренная трапеция. Проведем

BE AD, тогда

AE

3 1

1,

DE 2. Из

 

 

2

 

 

прямоугольного треугольника АВЕ находим

BE 22 12 3, а из прямоугольного треугольника ВDЕ получаем

BD 22 (3)2 7 . Так как в прямо-

угольном треугольнике гипотенуза AB 2 и катет AE 1, то BAE 60 . Для треугольника АВD запишем BD 2Rsin BAD. Отсю-

да радиус окружности R

7

 

21

.

2sin60

 

 

 

3

 

B

C

B

 

C

A E D

A D

а б

Рис. 109

2-й случай: AD 1 (рис. 109б). Значит,

АВСD – прямоугольник. Радиус окружности, описанной около прямоугольника равен

R 22 12 5 .

22

232.Четырехугольник KLMN вписан в окружность, его диагонали и LN пе-

ресекаются в точке

F, причем KL 8,

MN 4, периметр

треугольника MNF

равен 9, площадь треугольника KLF рав-

на 315 . Найдите радиус окружности, описанной около треугольника KNF.

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

Ответ: 4 15 или 8 15 . Указание. Тре-

5 15

угольники KLF и MNF подобны подвум углам (рисунок сделайте самостоятельно), поэтому

SMNF

MN 2

 

1

 

 

3

15

 

 

 

 

 

 

 

. Отсюда

SMNF

 

.

SKLF

 

 

 

 

KL

 

4

 

4

 

Пусть MF x, тогда FN 5 x. По формуле Герона

 

9

 

9

 

9

 

1

 

 

3 15

 

SMNF

 

 

 

 

 

 

4

 

 

x x

 

 

 

 

.

 

2

2

2

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Получаем уравнение x2 5x 6 0, имеющее корни x 2 или x 3.

1-й случай. Пусть MF 2, тогда FN 3,

KF 2 FN 6.

Из

треугольника

MNF най-

дем cos FMN

22

 

 

 

42 32

 

11

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

Из теоремы косинусов для треугольника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KMN найдем

KN 82 42 2 8 4

11

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

Площади треугольников KLF и KFN с общей

высотой связаны равенством

 

 

SKLF

 

LF

, по-

 

 

SKFN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FN

этому SKFN

9

 

 

 

 

 

. Радиус

 

 

15

 

R окружности,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

описанной около треугольника KNF, равен

R

6 6 3

 

 

4

15

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

9 15

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 случай, когда MF 3 и FN 2, рассмотрите самостоятельно.

233. Четырехугольник ABCD описан около окружности и вписан в другую окружность. Прямые AD и BC пересекаются в точке M. Найдите периметр треугольника ABM, если известно, что AB a и CD b.

Ответ:

2a2

 

2ab

Указание. Так

 

или

 

.

 

a b

 

b a

 

как не указано большее основание, то возможны два случая: b a или a b.

1-й случай: пусть b a. Так как четырехугольник ABCD описан около окружности, то

AD BC AB CD a b (рис.

110а). Так

как четырехугольник ABCD вписан в окруж-

ность, то

BAD BCD 180 .

С другой

стороны

BAD MAB 180 .

Значит,

MAB MCD. Отсюда следует, что треугольники ABM и CDM подобны, и коэффи-

76

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

циент подобия k a . Обозначим периметры b

PABM P

и

 

 

PCDM P1 .

Находим

P1 P a b (a b) P 2b.

Так как

P

 

a

, то

P

 

a

. Откуда P

2ab

.

P1 b

P 2b b

b a

 

 

 

 

 

 

 

B

C

M

a

b

A

D

Рис. 110а

2 случай (рис. 110б) рассмотрите самостоятельно.

B

C

M

b

a

D

A

Рис. 110б

234. (Санкт-Петербург, репетицион-

ный экзамен, 2011). Четырехугольник ABCD описан около окружности и вписан в окружность. Прямые АВ и пересекаются в точке М. Найдите площадь четырехугольника, если известно, чтоAMD и радиусы окружностей, вписанных в треугольники ВМС и AМD, равны соответственно r и R.

 

Ответ:

 

 

R(R2 r2 )

 

 

 

 

 

ctg

 

или

 

 

 

2

 

 

 

 

 

r

 

 

r(r2 R2)

 

 

 

 

 

ctg

 

. Указание. См. упражнение

 

 

2

 

R

 

 

 

 

 

233.

 

 

 

 

 

 

 

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

1-й случай (рис. 111а). SABCD SADM SBCM

2

 

2

 

 

R

SBCM SBCM

R

1 SBCM .

2

2

 

r

 

r

 

Полупериметр треугольника ВСМ равен длине отрезка . Из прямоугольного тре-

угольника ОKМ находим KM Rctg . Так

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

как

 

 

SBCM

pr Rrctg

,

то

 

 

 

 

 

R(R2

r2)

2

 

 

SABCD

 

 

 

 

 

 

 

ctg

 

.

 

r

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

D

C

O O1

R r M

B N

K

A

Рис. 111а

2-й случай (рис. 111б) рассмотрите самостоятельно.

C

 

D

 

M

O

O1

 

R

r

 

K

 

 

 

A

N

B

Рис. 111б

235. Четырехугольник KLMN описан около окружности и вписан в окружность. Прямые KL и NM пересекаются в точке P. Найдите площадь треугольника KPN, если известно, что KPN и радиусы окружностей, вписанных в треугольники KPN и LPM, равны соответственно r и R.

Ответ:

r2

ctg

 

или

Rrctg

 

. Указание.

R2

 

 

 

2

 

2

 

См. упражнение 234.

77

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

Параллелограмм и окружность

236. В параллелограмме ABCD угол

ACD равен 30 . Известно, что центры окружностей, описанных около треугольников ABD и BCD, расположены на диагонали АС. Найдите угол ABD.

Ответ: 30 или 60 . Указание. Центр описанной около треугольника окружности лежит в точке пересечения серединных перпендикуляров к его сторонам. Следовательно, диагонали параллелограмма ABCD перпендикулярны и он является ромбом (рис. 112а).

B

O2

C

B

 

C

30o

 

 

 

 

o

 

 

O1

M

30

 

M

 

 

 

 

A

 

D

A

 

D

 

 

 

а

Рис. 112

 

б

 

 

 

 

 

Если центры окружностей совпадают, то параллелограмм ABCD – прямоугольник

(рис. 112б).

237. (МИОО, 2010). Дан параллело-

грамм ABCD, AB 2, BC 5, A 60 . Окружность с центром в точке О касается биссектрисы угла D и двух сторон параллелограмма, исходящих из вершины одного его острого угла. Найти площадь четырехугольника ABOD.

Ответ: 35 3 или 23 3 . Указание. См.

12 6

«Пособие», пример 7.

238. В параллелограмме острый угол

равен 60 , периметр равен 30, а площадь

равна 283. Найдите радиус окружности, касающейся двух сторон и диагонали параллелограмма.

Ответ:

 

 

или

5 3

19

.

Указание.

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Зная периметр

2(a b) 30 и

площадь

absin60 283 параллелограмма, находим его стороны a 7 и b 8. Используя теорему косинусов, определим диагонали AC 13

и BD 57 . Далее использовать формулу

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

r S для треугольников АВС и ABD (рис. p

113).

B C

a

60o

A b D

B C

a

60o

A b D

Рис. 113

239. В параллелограмме ABCD диагонали пересекаются в точке О, длина диагонали BD равна 12. Расстояние между центрами окружностей, описанных около треугольников AOD и COD равно 16. Радиус окружности, описанной около треугольника АОВ, равен 5. Найдите площадь параллелограмма ABCD.

Ответ: 192 или 1728 . Указание. Пусть

17 25

O1 , O2 , O3 , O4 – центры окружностей, описанных около треугольников АОВ, ВОС, COD, AOD соответственно (рис. 114). Так как O1O2 , O2O3 , O3O4 , O1O4 – серединные перпендикуляры к отрезкам ВО, СО, DO и АО соответственно, то O1O2O3O4 – параллелограмм. O1O4O3 AOB . Если Е – про-

екция

точки O3

на прямую O3O4 , то

AO EO3 O3O4 16sin .

В

треугольнике

АВО

AB 2Rsin 10sin .

В треугольнике

АВО

используем

теорему

косинусов

AB2 AO2 BO2 2AO BOcos ,

100sin2 256sin2 36 192sin cos ,

3ctg2 16ctg 16 0. Последнее уравнение

имеет два решения ctg

4

 

и ctg 4. От-

 

 

 

1

3

 

3

 

сюда sin

 

или sin

. Площадь па-

 

 

 

17

 

 

5

 

раллелограмма АВСD равна

78

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

4SAOB 4 1 AO BOsin 192sin2 . 2

Для первого случая (центры O1 , O2 и O3 ,

O4 попарно лежат по разные стороны от

прямой BD) S

ABCD

 

192

, во втором (центры

 

 

17

 

O1 , O2 и O3 , O4 попарно лежат по одну

1728

сторону от прямой BD) S .

ABCD 25

O2

B C

O1

O

O3

E

D

A

O4

Рис. 114

240. В параллелограмме ABCDAB 2,

BC 4. Площадь параллелограмма равна 43 . Круг с центром в точке А касается прямой BD. Найдите площадь части круга, расположенной внутри параллелограмма.

K B C

A D

Ответ: 2 или 4 . Указание. Используя

 

 

3

7

 

площадь

 

 

 

параллелограмма,

найдем

sin A

 

 

3

 

(рис.

115). Далее следует рас-

 

2

 

смотреть

 

два

случая: A 60

или

 

 

 

A 120 .

241. (МГУ). В параллелограмме ABCD

угол BCD равен 150 , а сторона AD равна 8. Найдите радиус окружности, касающейся прямой CD и проходящей через вершину А, а также пересекающей сторону AD на расстоянии 2 от точки D.

 

Ответ:

10 4 3 .

Указание. 1-й случай:

пусть точка

касания

лежит на отрезке CD

(рис. 116а). Так как

LD 2 , то по свойству

секущей

 

и

касательной

 

 

имеем

 

DK2 DL DA . Отсюда

 

DK 4 . В тре-

угольнике KLD используем теорему косину-

сов: KL2 4 16 2 2 4

 

 

3

 

20 8

 

 

.

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из треугольников

KLD

и AKL

получаем

 

2

 

 

KL

 

и

R

 

 

 

KL

 

 

 

соот-

 

sin LKD

sin30

 

2sin KAL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ветственно.

Так как

LKD KAL ,

 

то из

последних

 

двух

 

равенств

получаем

R KL2 10 43 . 2

B C

K

A L D

O

Рис. 116а

2-й случай, когда точка касания лежит на продолжении отрезка CD за точку D (рис. 116б), рассмотрите самостоятельно.

B C B C

K

L D

A D A

K

Рис. 115

Рис. 116б

79

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

Корянов А.Г., Прокофьев А.А. Планиметрические задачи с неоднозначностью в условии(многовариантные задачи)

242. В параллелограмме ABCD извест-

ны стороны AB a, BC b и ABC . Найдите расстояние между центрами окружностей, описанных около треугольников BCD и DАВ.

Ответ: a2 b2 2abcos |ctg |. Ука-

зание. См. «Решебник», Глава 4, задача 11.

243.Длины сторон параллелограмма а

иb (a b) острый угол равен . Найди-

те радиус окружности, проходящей через вершину одного из острых углов и касающейся двух несмежных с ней сторон параллелограмма или их продолжений.

Ответ: a b 2ab(1 cos ) tg . Ука- 2

зание. Возможны две конфигурации, удовлетворяющие условию задачи.

K

B N a

C

b r r O1

A M D

Рис. 117

1-й случай: пусть вершина, через которую проходит окружность, лежит на большей из двух дуг, на которые указанные в условии точки касания разбивают окружность (рис. 117). Центр окружности О лежит на биссектрисе угла C параллелограмма. Пусть искомый радиус окружности равен r. Рассмотрим прямоугольный треугольник AO1M :

AO12 O1M2 AM2 , AO1 r , O1M NM O1N AK r bsin r ,

AM KC NC a bcos rctg .

2

Так как ctg 1 cos , то получаем:

2sin

bsin r 2 a bcos r 1 cos 2 r2 .

sin

Отсюда после преобразований следует:

23.05.2013. http://www.alexlarin.net/

 

1 cos 2

 

a b r

 

 

2ab(1 cos ).

sin

 

 

 

Отсюда получаем два значения r, меньший из которых соответствует рассматриваемому случаю, а больший – второму случаю, когда вершина А лежит на меньшей из двух дуг, на которые указанные в условии точки касания разбивают окружность.

Ромб и окружность

244. В ромб ABCD с острым углом 60 вписана окружность с центром О. Н – точка пересечения высот треугольника АВС. Найдите сторону ромба, если

OH 1.

Ответ: 2 или 23 . Указание. Треуголь-

3

ник АВС – равносторонний (рис. 118). Точка Н – точка пересечения медиан, поэтому BH 2, высота OB 3. Сторона правильно-

го треугольника равна 2OB 23 .

3

A E B

2

1 H

O

D C

Рис. 118

2-й случай: переобозначить вершины ромба так, чтобы в треугольнике АВС B 120 .

245. В параллелограмме ABCD диаго-

нали перпендикулярны, острый угол равен 60 . Найдите расстояние от центра описанной около треугольника АВС окружности до центра окружности, вписанной в параллелограмм ABCD, если

AB 23.

Ответ: 1 или 3 . Указание. См. упраж-

нение 244.

246. Дан ромб ABCD с диагоналями AC 24 и BD 10. Проведена окруж-

ность радиуса 5 2 с центром в точке пе-

2

ресечения диагоналей ромба. Прямая,

80

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]