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#65022

Дан треугольник ABC.  Точки B1  и C1  отмечены на сторонах AC  и AB  соответственно, при этом B1C = BC = BC1.  Точки M  и N  — середины BB1  и CC1  соответственно.

а) Докажите, что точки B,  C,  M  и N  лежат на одной окружности.

б) Найдите косинус угла, образованного отрезками BB1  и CC1,  если AB = 15,  BC  =8,  AC = 17.

Источники: ЕГЭ 2023, резервная волна, Татарстан

Показать ответ и решение

а) Проведем отрезки CM  и BN.  Рассмотрим треугольник BCB1.  По условию BC  =CB1,  то есть он равнобедренный. Тогда его медиана CM  также является высотой и биссектрисой. Значит, ∠BMC   = 90∘.

Рассмотрим треугольник CBC1.  По условию BC  =BC1,  то есть он равнобедренный. Тогда его медиана BN  также является высотой и биссектрисой. Значит,           ∘
∠BNC  = 90 .

PIC

Таким образом, в четырехугольнике BMNC  углы, опирающиеся на сторону BC,  равны, следовательно, BMNC  — вписанный, то есть точки B,  M,  N  и C  лежат на одной окружности.

б) Пусть O  — точка пересечения BB1  и CC1;  S  — точка пересечения CM  и BN.  Тогда требуется найти модуль косинуса угла MON.

Рассмотрим четырехугольник MONS.  Он вписанный, так как сумма его противоположных углов равна

∠OMS  + ∠ONS  =∠B1MC  + ∠C1NB  = 90∘+ 90∘ = 180∘.

Значит, по свойству вписанного четырехугольника

∠MON  + ∠MSN   =180∘  ⇒   ∠MON   = 180∘− ∠MSN.

Углы MSN  и BSC  равны как вертикальные.

PIC

По сумме углов треугольника BSC  имеем

∠BSC  +∠SBC  + ∠SCB = 180∘  ⇒   ∠BSC  = 180∘− ∠SBC  − ∠SCB.

Таким образом,

∠MON  = 180∘− ∠MSN  = 180∘− ∠BSC  =∠SBC  + ∠SCB.

Мы уже знаем, что CM  и BN  — биссектрисы углов C  и B  треугольника ABC  соответственно. Значит,

∠MON   = ∠SBC + ∠SCB  = 1(∠ABC  +∠ACB  ).
                        2

Так как сумма двух углов треугольника меньше 180∘,  то угол MON  острый и модуль его косинуса равен его косинусу. Тогда далее будем искать косинус угла MON.

Теперь проанализируем треугольник ABC.  По условию в нем AB = 15,  BC  =8,  AC = 17.  Заметим, что

AC2 = 172 = 289 = 225 +64 =152+ 82 = AB2 + BC2

Значит, по теореме, обратной теореме Пифагора, △ ABC  — прямоугольный, где ∠ABC  = 90∘.

PIC

Пусть ∠ACB  = 2γ.  Тогда

∠MON  = 1 (∠ABC  + ∠ACB ) = 1(90∘ +2γ) =45∘+ γ.
        2                  2

Таким образом,

cos∠MON   = cos(45∘+ γ)

По формуле косинуса суммы

cos∠MON  = cos45∘⋅cosγ − sin45∘⋅sinγ = √1-(cosγ − sin γ).
                                     2

Треугольник ABC  — прямоугольный, значит,

cos2γ = cos∠ACB  = BC- = 8-
                 AC    17

Тогда

                            ∘------
          2                   817-+-1  -5--
cos2γ = 2cos γ − 1 2⇒γ<90∘ cosγ =    2  = √ 34

По основному тригонометрическому тождеству

                          ∘------
  2     2                      25  -3--
sin γ+ cosγ = 12γ⇒<90∘ sinγ =  1 − 34 = √ 34

Следовательно,

                (         )             √ --
cos∠MON   = √1-⋅ √5--− √3-- = √1-⋅√-2-= --17
             2     34   34      2   34   17
Ответ:

б) √--
-17-
17

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!