Тема 17. Задачи по планиметрии
17.03 Задачи формата ЕГЭ
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#20623

Угол BAC  треугольника ABC  равен α.  Сторона BC  является хордой окружности с центром O  и радиусом R,  проходящей через центр окружности, вписанной в треугольник ABC.

а) Докажите, что около четырёхугольника ABOC  можно описать окружность.

б) Известно, что в четырёхугольник ABOC  можно вписать окружность. Найдите радиус r  этой окружности, если R = 6,  α = 60∘.

Показать ответ и решение

а) Пусть ∠ABC  = β,  ∠ACB  = γ.  Тогда по сумме углов △ABC  имеем:

         ∘
β+ γ =180 − α

Пусть точка I  — центр вписанной окружности △ ABC.

Мы знаем, что центром вписанной окружности треугольника является точка пересечения его биссектрис. Значит, BI  — биссектриса ∠ABC,  а CI  — биссектриса ∠ACB.

Следовательно,

∠ABI  =∠CBI  = β- и  ∠ACI = ∠BCI =  γ-
               2                    2

PIC

Углы ∠BCI  и CBI  вписаны в описанную окружность △ BIC  и опираются на дуги BI  и CI  соответственно, поэтому равны половинам их величин. Значит, величина дуги BIC  равна

 ⌢     ( β   γ)            ∘
BIC = 2  2-+ 2- = β+ γ = 180 − α

Рассмотрим центральный угол ∠BOC  окружности, описанной вокруг треугольника BIC.  Он опирается на дугу B⌢IC,  поэтому равен ей, так как является центральным. Значит,

         ⌢
∠BOC  = BIC = 180∘− α

Тогда рассмотрим четырехугольник ABOC  . В нем сумма противоположных углов ∠BAC  и ∠BOC  равна

                      ∘         ∘
∠BAC  + ∠BOC  = α+ (180 − α)= 180

Значит, четырехугольник ABOC  — вписанный.

б) Так как в четырехугольник ABOC  можно вписать окружность, то суммы длин его противоположных сторон равны, то есть

AB + CO = AC + BO

Заметим, что BO  =CO  как радиусы описанной окружности треугольника BIC,  значит, AB = AC.

Рассмотрим △ ABC.  В нем ∠BAC  = 60∘ и AB = AC.  Следовательно, △ ABC  является равносторонним. Тогда имеем:

∠ABC = ∠ACB  = 60∘

 

PIC

 

В предыдущем пункте мы доказали, что ∠BAC + ∠BOC  = 180∘.  Тогда

               ∘    ∘     ∘
     ∠BOC  =180 − 60 = 120
∠BCO  = ∠CBO  = 180∘−-120∘= 30∘
                    2

Вернемся к четырехугольнику ABOC.  В нем AB = AC  и BO  =CO.  Значит, ABOC  — дельтоид. Осью симметрии ABOC  является прямая, содержащая диагональ AO.   

Тогда центр вписанной окружности, пусть это точка S,  должен лежать на AO.  Также в дельтоиде ABOC  диагональ   AO  является биссектрисой углов ∠BAC  и ∠BOC,  значит,

∠BAO  = ∠CAO  = 30∘  и  ∠BOA  =∠COA  = 60∘

PIC

Тогда рассмотрим △ ABO.  Он прямоугольный, так как по сумме углов треугольника

           ∘
∠ABO  = 180 − ∠BAO  − ∠BOA =
     = 180∘− 30∘− 60∘ = 90∘

Пусть SN  и SM  — радиусы вписанной окружности четырехугольника ABOC,  проведенные к сторонам AB  и BO  соответственно. Тогда SN ⊥ AB  и SM ⊥ BO,  следовательно, NBMS  — квадрат со стороной r.  Далее имеем:

BO  = R, SN =SM  = BM  =BN  = r
       MO  = R − r = 6− r

Рассмотрим треугольник SMO.  В нем ∠MOS  = 60∘ и ∠SMO  = 90∘,  тогда

tg ∠MOS  = tg60∘ =√3-  ⇒   SM--= √3-
                         MO

Мы уже знаем, что SM  = r  и MO  =6 − r,  значит,

SM   √ -        r    √-        (   √-)   √ -
MO--=  3  ⇔   6-− r = 3  ⇔   r  1+  3  =6  3

Тогда искомый радиус окружности равен

    √ -(√-   )        -
r = 6-3--3-− 1-= 9− 3√3
        2
Ответ:

б)     √ -
9 − 3 3

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!