Тема 17. Задачи по планиметрии
17.01 Задачи №17 из ЕГЭ прошлых лет
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи по планиметрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#57119

Две окружности касаются внутренним образом в точке K,  причем меньшая проходит через центр большей. Хорда MN  большей окружности касается меньшей в точке C.  Хорды KM  и KN  пересекают меньшую окружность в точках A  и B  соответственно, а отрезки KC  и AB  пересекаются в точке L.

a) Докажите, что NC :CM  = BL :LA.

б) Найдите MN,  если BL :LA = 3 :2,  а радиус малой окружности равен √23.

Источники: ЕГЭ 2023, досрочная волна

Показать ответ и решение

а) Проведем через точку K  общую касательную l  к окружностям.

Рассмотрим меньшую окружность. Мы знаем, что угол между хордой и касательной к окружности равен половине дуги, заключенной между ними, значит, угол между AK  и l  равен вписанному углу ABK.

PIC

Рассмотрим большую окружность. По аналогичным соображениям угол между MK  и l  равен вписанному углу MNK.

Тогда, так как точки K,  A  и M  лежат на одной прямой, то ∠ABK  = ∠MNK.

Таким образом, по признаку параллельных прямых AB ∥MN.

Рассмотрим треугольники AKL  и MKC.  Они подобны по двум углам: ∠MKC  — общий, а ∠KAL  =∠KMC  как соответственные при параллельных прямых AB  и MN  и секущей KM.  Запишем отношение подобия:

LA--= KL-
CM    KC

Рассмотрим треугольники BKL  и NKC.  Они подобны по двум углам: ∠NKC  — общий, а ∠KBL  = ∠KNC  как соответственные при параллельных прямых AB  и MN  и секущей KN.  Запишем отношение подобия:

BL-   KL-
NC =  KC

Таким образом,

LA--= KL- = BL-  ⇒    NC--= BL-
CM    KC    NC        CM    LA

б) Пусть CM  = 4x.  По условию BL :LA = 3 :2.  В предыдущем пункте мы доказали, что NC  :CM = BL :LA,  следовательно, NC = 6x.  Тогда MN  = 10x.

Пусть O1  и O2  — центры большей и меньшей окружностей соответственно. Пусть O1P  — перпендикуляр к MN.  В равнобедренном треугольнике NO1M  отрезок O1P  — это высота, а значит и медиана. Тогда NP  =P M = 5x.  Таким образом, PC = NC − NP = x.

PIC

Заметим, что радиус большей окружности равен диаметру меньшей, то есть

O N = 2O K = 2⋅√23 = 2√23-
 1      2

Запишем теорему Пифагора для треугольника O1NP :

NO2 = NP 2+ O1P2  ⇔   92 = 25x2+ O1P 2
   1

Таким образом,       √ --------
O1P =   92− 25x2.

Проведем O2C.  Так как касательная перпендикулярна радиусу, проведенному в точку касания, то           ∘
∠PCO2 = 90 .

Пусть O1S  — перпендикуляр к O2C.  Тогда O1SCP  — прямоугольник, следовательно, O1S = PC = x,             √-------2
SC = O1P =  92− 25x .

Заметим, что

                       --------
O2S =O2C − SC = √23 − ∘ 92− 25x2

Тогда по теореме Пифагора для треугольника O1O2S :

O1O2 =O1S2 + O2S2  ⇔   23= x2+ (√23-− ∘92−-25x2)2
   2

Найдем x:

                 (√ --  ∘ -------)2
         23 =x2 +   23−   92− 25x2
     2  (√--)2  (∘ -------)2   √ -- ∘--------
23 = x +   23  +    92− 25x2  − 2  23 ⋅ 92− 25x2
   23 =x2 +23+ 92− 25x2− 2∘23-⋅92-− 23-⋅25x2
           2         ∘--------------
        24x − 92= − 2∘ 23⋅92-− 23⋅25x2
         12x2− 46= −  23⋅92− 23⋅25x2
    144x4− 24⋅46x2+ 462 =23 ⋅4 ⋅23− 23 ⋅25x2
         4       2    2    2       2
     144x − 24 ⋅46x + 46 − 46 + 23⋅25x = 0
          144x4− 23x2⋅(24⋅2 − 25)= 0
              144x4− 23x2⋅23 =0
               2 ( 2 2    2)
              x ⋅ 12 x − 23  = 0
          x2 ⋅(12x− 23)⋅(12x +23)= 0

Таким образом,

PC = x=  23-  ⇒   MN  = 10x = 10⋅ 23= 115-
         12                     12   6
Ответ:

б) 115-
 6

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Имеется верное доказательство утверждения пункта а) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)

3

Обоснованно получен верный ответ в пункте б)

2

ИЛИ

имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

Имеется верное доказательство утверждения пункта а),

1

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

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!