Тема 25. Геометрическая задача повышенной сложности
25.02 Четырёхугольники
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела геометрическая задача повышенной сложности
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#56382

Биссектрисы углов A  и B  параллелограмма ABCD  пересекаются в точке K.  Найдите площадь параллелограмма, если BC = 2,  а расстояние от точки K  до стороны AB  равно 1.

Показать ответ и решение

PIC

Проведём KH ⊥ AB.  По условию расстояние от точки K  до стороны AB  равно 1, то есть KH  = 1.

Проведём высоту MN  параллелограмма ABCD  через точку K.

Рассмотрим прямоугольные треугольники AKN  и AKH  :  ∠NAK  = ∠HAK,  так как AK  — биссектриса ∠BAD,  AK  — общая. Тогда треугольники AKN  и AKH  равны по острому углу и гипотенузе, KN  = KH = 1  как соответственные элементы равных треугольников.

Рассмотрим прямоугольные треугольники BHK  и BMK.  ∠HBK  = ∠MBK,  так как BK  — биссектриса ∠ABC,  BK  — общая. Тогда треугольники BHK  и BMK  равны по острому углу и гипотенузе, KM  = KH  = 1  как соответственные элементы равных треугольников.

Тогда

MN  = KM  + KN = 1+ 1 =2

Площадь параллелограмма равна произведению основания на высоту, проведённую к ней, поэтому

S     = MN  ⋅BC = 2⋅2= 4
 ABCD
Ответ: 4
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#46332

В трапеции ABCD  основания AD  и BC  равны соответственно 34 и 14, а сумма углов при основании AD  равна 90∘.  Найдите радиус окружности, проходящей через точки A  и B  и касающейся прямой CD,  если AB = 12.

Показать ответ и решение

Пусть AB ∩CD  = H.  По теореме о сумме углов треугольника в треугольнике AHD  :

∠AHD  = 180∘− (∠HAD  +∠HDA  )= 180∘− 90∘ = 90∘

PIC

Пусть окружность с центром в точке O  касается стороны CD  в точке K.

Пусть BH  = x.  Тогда AH  = AB +BH  = 12+ x.

Рассмотрим треугольники BHC  и AHD.                    ∘
∠BHC  = ∠AHD  = 90 ,  ∠HBC  = ∠HAD  как соответственные углы при параллельных прямых BC  и AD.  Тогда △ BHC  ∼ △AHD  по двум углам. Запишем коэффициент подобия:

               BH    BC    CH
               AH--= AD-=  AD-  ⇒
  x    14         x     7
x+-12 = 34  ⇒   x+-12 = 17  ⇒   17x= 7x+ 12⋅7  ⇒

               ⇒   10x = 84  ⇒   x= 8,4

Найдем    2
HK  по теореме о секущей и касательной:

HK2  = HB ⋅HA   ⇒   HK2  = 8,4 ⋅20,4

В треугольнике BHK  по теореме Пифагора:

BK2 = BH2 + HK2 = 8,42+ 8,4 ⋅20,4= 8,4⋅28,8

Угол между хордой и касательной равен половине дуги, заключенной между ними, поэтому          1 ⌣
∠HKB   = 2BK.  Так как ∠BAK  — вписанный, то ∠BAK  = 1 ⌣BK.
        2  Значит, ∠BAK  =∠HKB.  Тогда

                     BH
sin∠BAK  = sin ∠HKB  = BK--

Найдем радиус окружности по теореме синусов в треугольнике ABK  :

                        2
2R = --BK----= BK--= BK-- = 8,4⋅28,8-= 28,8  ⇒   R = 14,4
     sin∠BAK     BBHK-   BH      8,4
Ответ: 14,4
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#45958

В трапеции проведен отрезок, параллельный основаниям и делящий ее на две трапеции одинаковой площади. Найдите длину этого отрезка, если основания трапеции равны   √-
24 2  см и  √-
7 2  см.

Показать ответ и решение

EF  — отрезок, параллельный основаниям BC  и AD  и делящий ABCD  на две трапеции одинаковой площади.

Пусть AB ∩ CD = K.  Так как соответственные углы при параллельных прямых равны, то

∠KBC  = ∠KEF  = ∠KAD

PIC

Рассмотрим треугольники BKC  и AKD.  ∠K  — общий, ∠KBC  = ∠KAD.  Тогда △ KBC  ∼ △KAD  по двум углам. Площади подобных треугольников относятся как квадрат коэффициента подобия, поэтому

        (   )2   (  √- )2
SBKC- =  BC-   =  -7√2-  = -49
SAKD     AD       24 2     576

Пусть SBKC = 49x.  Тогда SAKD = 576x.  По условию SBCFE = SAEFD,  поэтому

                      1
      SAEFD = SBCFE = 2SABCD =
  1                1            527x
= 2 (SAKD − SBKC )= 2(576x − 49x)=-2-

 

Тогда SEKF = SBKC + SBCFE = 49x+ 527x= 625x.
                            2      2

 

Рассмотрим треугольники BKC  и EKF.  ∠K  — общий, ∠KBC  = ∠KEF.  Тогда △ BKC  ∼ △EKF  по двум углам.

   SBKC   ( BC )2      ∘ SBKC--  BC
   SEKF-=   EF-    ⇒     SEKF- = EF-  ⇒
    ∘----    √-                √-
⇒     49x-= 7-2- ⇒    7-⋅√2 = 7-2-  ⇒   EF = 25
      6252x   EF        25      EF
Ответ: 25
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#45957

В равнобедренной трапеции ABCD  боковые стороны равны меньшему основанию BC.  К диагоналям трапеции провели перпендикуляры BH  и CE.  Найдите площадь четырёхугольника BCEH,  если площадь трапеции ABCD  равна 36.

Показать ответ и решение

Так как AB  = BC = CD  по условию, то треугольники ABC  и BCD  — равнобедренные. По свойству равнобедренного треугольника BH  — высота и медиана треугольника ABC,  то есть AH = HC;  CE  — высота и медиана треугольника BCD,  то есть BE = ED.  Так как диагонали равнобедренной трапеции равны, то

AH  = HC = 1AC =  1BD = BE = ED
           2      2

Пусть BC  =a, AD = b.  Пусть точка M  — середина AB,  точка N  — середина CD.  Тогда в треугольнике ABC :  MH  — средняя линия, в треугольнике ACD :  HN  — средняя линия, в треугольнике ABD  :  ME  — средняя линия. По свойству средней линии

      1      a
MH  = 2BC =  2, MH  ∥ BC
      1      b
HN  = 2AD =  2, HN  ∥AD
      1      b
ME  = 2AD =  2, ME  ∥AD

Так как BC ∥ AD,  то MH  ∥AD.  Так как две прямые, параллельные третьей прямой, параллельны, то точки M, H, N  лежат на одной прямой, точки M, E, N  лежат на одной прямой. Значит, точки M, H, E, N  лежат на средней линии трапеции ABCD.  По свойству средней линии MN  ∥ AD ∥BC.  Значит, HE  ∥BC ∥ AD.

Найдём HE :

HE  =ME  − MH  = b− a = b−-a
                 2  2     2

PIC

Проведём через точку E  высоту KL  трапеции ABCD.  Тогда ∠BKE  = ∠ELD  = 90∘.

Рассмотрим треугольники BKE  и DLE.  ∠KBE  = ∠LDE  как накрест лежащие при параллельных прямых, ∠BEK  = ∠DEL  как вертикальные, BE  =ED.  Тогда треугольники BKE  и DLE  равны по двум углам и стороне между ними. Значит,            1
KE  =EL =  2KL  как соответственные элементы равных треугольников.

Найдём площадь трапеции BCEH   :

                             b−a
   SBCEH = BC-+-HE- ⋅KE  = a+--2--⋅ 1KL =
               2             2    2
  b+a2- 1      1 b-+a       1        1
=  2 ⋅2KL  = 4 ⋅ 2  ⋅KL = 4SABCD = 4 ⋅36= 9
Ответ: 9
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#45956

Боковые стороны AB  и CD  трапеции ABCD  равны соответственно 40 и 41, а основание BC  равно 16. Биссектриса угла ADC  проходит через середину стороны AB.  Найдите площадь трапеции.

Показать ответ и решение

Обозначим середину AB  за точку M.  Тогда BM  = AM.  Пусть DM  пересекает BC  в точке L.  Так как BC ∥ AD,  то ∠CLD  = ∠LDA  как накрест лежащие при параллельных прямых. Так как DL  — биссектриса ∠CDA,  то

∠CLD  = ∠LDA = ∠CDL

PIC

Значит, треугольник CLD  — равнобедренный. Тогда

CL = CD  =41

Рассмотрим треугольники BLM  и ADM.  ∠LBM   = ∠DAM  как накрест лежащие при параллельных прямых, ∠BML  = ∠AMD  как вертикальные, BM  = AM.  Тогда треугольники BML  и AMD  равны по двум углам и стороне между ними. BL = AD  как соответственные элементы равных треугольников.

AD  =BL  =CL − BC = 41− 16= 25

Проведём прямую CH,  параллельную прямой AB.  Так как BC ∥ AH,  AB ∥ CH,  то ABCH  — параллелограмм. Значит, по свойству параллелограмма

               CH  =AB  =40

AH = BC = 16  ⇒   DH  = AD − AH = 25− 16= 9

Рассмотрим треугольник CHD  :

      2     2    2   2
   CH  + HD  = 40 + 9 =
= 1600+ 81= 1681 = 412 = CD2

По теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник CHD  — прямоугольный,           ∘
∠CHD  = 90 .

Значит, CH  — высота трапеции ABCD.  Найдём её площадь:

SABCD = BC-+-AD-⋅CH  = 16+-25⋅40= 820
           2             2
Ответ: 820
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#44724

Углы при одном из оснований трапеции равны 53∘ и 37∘,  а отрезки, соединяющие середины противоположных сторон трапеции, равны 6 и 2. Найдите основания трапеции.

Показать ответ и решение

Пусть точка E  — точка пересечения прямых AB  и CD.

Рассмотрим треугольник AED.  По сумме углов треугольника

          ∠AED  + ∠EDA + ∠DAE  = 180∘
          ∘                    ∘    ∘    ∘    ∘
∠AED  = 180 − ∠EDA  − ∠DAE  = 180  − 53 − 37 = 90

PIC

Тогда треугольник AED  — прямоугольный. Проведём в треугольнике медиану EN.  Пусть EN  пересекает BC  в точке L.  Так как в прямоугольном треугольнике медиана, проведённая из вершины прямого угла, равна половине гипотенузы, то

      1
EN  = 2AD

В трапеции точка пересечения диагоналей, точка пересечения продолжений боковых сторон и середины оснований лежат на одной прямой. Так как L ∈ BC  и L∈ EN,  то точка L  — середина стороны BC.  Значит, в треугольнике EBC  EL  — медиана. В прямоугольном треугольнике медиана, проведённая из вершины прямого угла, равна половине гипотенузы, поэтому

EL = 1BC = BL = CL
     2

Значит,

               1      1     1
LN = EN − EL = 2AD  − 2BC = 2(AD − BC )

Пусть точка K  — середина AB,  точка M  — середина CD.  Значит, KM  — средняя линия трапеции. Так как средняя линия трапеции равна полусумме оснований, то

      1
KM  = 2(BC + AD )

По условию отрезки, соединяющие середины противоположных сторон трапеции, равны 6 и 2, поэтому

{                      {
 12(AD − BC )= 2         AD  = 8
 1(AD + BC )= 6    ⇔    BC  = 4
 2
Ответ: 8 и 4
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#43942

В трапеции ABCD  боковая сторона AB  перпендикулярна основанию BC.  Окружность проходит через точки C  и D  и касается прямой AB  в точке E.  Найдите расстояние от точки E  до прямой CD,  если AD  =6,  BC  =5.

Показать ответ и решение

Обозначим точку пересечения AB  и CD  за O.  Пусть EH  ⊥ CD,  H ∈CD.  Тогда ∠EHD  = ∠EHC  = 90∘.  Так как BC ⊥ AB,  то ∠OBC  = ∠ABC  = 90∘.  BC  ∥AD,  следовательно, AB ⊥ AD  и ∠BAD  = 90∘.

Опустим высоту CK  на AD.  Так как CK  ⊥ AD  и AB ⊥ AD,  то CK  ∥AB.  Тогда ABCK  — параллелограмм по определению. По свойству параллелограмма BC = AK,  AB = CK.

KD = AD − AK  =AD  − BC = 6− 5= 1

PIC

Пусть CD  = x.  Рассмотрим треугольники OBC  и CKD.  ∠OCB  =∠CDK  как соответственные при параллельных прямых BC  и AD,  ∠OBC  =∠CKD   =90∘.  Тогда △ OBC  ∼ △CKD  по двум углам. Запишем отношение подобия:

OB- = OC- = BC-- ⇒   OC  = CD-⋅BC-=  x⋅5= 5x
CK    CD    KD               KD       1

Тогда

OD = OC + CD = 5x +x = 6x

Так как OE  — касательная, то по теореме о касательной и секущей

OE2 =OC  ⋅OD    ⇒   OE = √6x⋅5x-= x√30

Так как сумма углов треугольника равна   ∘
180 ,  то в треугольнике OHE  :

           ∘                    ∘
∠OEH  = 180 − ∠OHE  − ∠HOE  = 180 − ∠OBC  − ∠BOC  = ∠OCB

Рассмотрим треугольники OHE  и CKD.  ∠OHE   =∠CKD   =90∘,  ∠OEH  = ∠CDK.  Тогда △ OHE  ∼ △CKD  по двум углам. Запишем отношение подобия:

                                      √--    √ --
OH- = OE-= HE--  ⇒   HE =  OE-⋅KD-=  x-30⋅1-=  30
CK    CD   KD                CD        x
Ответ:

√ --
  30

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#42866

В равнобедренную трапецию, периметр которой равен 160, а площадь равна 1280, можно вписать окружность. Найдите расстояние от точки пересечения диагоналей трапеции до её меньшего основания.

Показать ответ и решение

Пусть ABCD  — трапеция с основаниями AD  и BC.  Так как трапеция ABCD  равнобедренная, то AB  = CD.

Пусть AC ∩ BD = O.

PIC

Трапеция ABCD  описанная, значит, по свойству описанного четырехугольника

AB + CD = BC  +AD

По условию периметр трапеции равен 160, то есть

AB + CD + BC + AD = 160
    2(AB + CD )= 160
     AB + CD = 80

Тогда

AB = CD = 80 = 40
           2

Пусть BC  =a,  AD = b.  Тогда

a +b = 1⋅160= 80
       2

Опустим высоты CM  и BN.  Так как площадь трапеции равна произведению полусумме оснований на высоту, то

BC-+-AD-                      -2⋅1280-   2⋅1280-  2560
   2    ⋅CM  =1280  ⇒   CM  = BC + AD  =  a+ b =  80 = 32

Если две прямые перпендикулярны третьей прямой, то они параллельны. Так как CM ⊥ AD  и BN  ⊥ AD,  то CM  ∥BN.

Рассмотрим четырехугольник NBCM   :  В нем BN  ∥CM  и BC ∥AD  как основания трапеции, следовательно, BC ∥ MN.

Тогда NBCM  — параллелограмм и BC = NM  по свойству параллелограмма.

Рассмотрим треугольники ABN  и DCM.  В них AB  = CD,  ∠BAN  = ∠CDM  как углы при основании равнобедренной трапеции и ∠BNA  =∠CMD   = 90∘.

Тогда треугольники ABN  и DCM  равны по острому углу и гипотенузе. AN  = DM  как соответственные элементы.

В треугольнике CMD  по теореме Пифагора

                  CM2 + MD2  = CD2
      ∘---2------2  ∘--2----2  √ ---------- √ ---
MD  =  CD   − CM  =  40 − 32 =   1600− 1024=   576 = 24

Значит, b= 24+ MN  +24 =48 +BC  =48 +a.  Так как a+ b= 80,  то

 a+ 48+ a =80
2a= 80 − 48 =32
     a= 16

Найдем AD :

AD = 80− BC  =80 − 16 =64

Проведем высоту KH,  проходящую через точку O,  K ∈ BC,  H ∈ AD.  Так как KH  — высота трапеции, то

KH  = BN = CM  = 32

Рассмотрим треугольники CBO  и ADO.  В них ∠CBD  = ∠ADB  как накрест лежащие углы при параллельных прямых BC  и AD,  а ∠AOD  = ∠COB  как вертикальные.

Тогда △ CBO ∼ △ADO  по двум углам. Значит, отношение их соответственных высот равно коэффициенту подобию, то есть

OK-=  BC-= 16 = 1
OH    AD   64   4

Пусть KO  = x.  Тогда OH  = 32− x.

--x--   1
32− x = 4
4x = 32− x

 5x =32
 x = 6,4

Так как расстояние от точки до прямой — это длина перпендикуляра, опущенного на эту прямую из точки, то расстояние от точки пересечения диагоналей трапеции до ее меньшего основания — длина OK,  то есть 6,4.

Ответ: 6,4
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#42838

Найдите площадь трапеции, диагонали которой равны 10 и 8 , а средняя линия равна 3.

Показать ответ и решение

PIC

ABCD  — трапеция с основаниями AD  и BC.  По условию AC = 10,  BD  = 8

Пусть BC  =a, AD = b.

По свойству средней линии длина средней линии равна полусумме оснований:

AD-+-BC-= a-+b = 3  ⇒   a+ b= 6
   2        2

Проведем через точку C  прямую CP ∥BD;  CP ∩ AD = P.

Рассмотрим четырехугольник BCP D :

           BD  ∥CP по построению
BC  ∥AD  как основания трапеции  ⇒   BC  ∥PD

Тогда BCP D  — параллелограмм по определению.

По свойству параллелограмма

BC = PD = a
BD = PC = 8

Рассмотрим треугольник ACP :

1.
CP = 8;
2.
AP = AD + PD = a+ b= 6;
3.
AC = 10.

AP 2+ CP 2 = 62+ 82 = 36 + 64 = 100 = AC2

По теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник ACP  прямоугольный,           ∘
∠CP A = 90.  Значит, CP  — высота трапеции ABCD,  CP = 8.

Так как площаль трапеции равна произведению полусуммы ее оснований на высоту, то

SABCD =  BC-+AD--⋅CP = 3⋅8= 24
            2
Ответ: 24
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#42505

В трапеции ABCD  боковая сторона AB  перпендикулярна основанию BC.  Окружность проходит через точки C  и D  и касается прямой AB  в точке E.  Найдите расстояние от точки E  до прямой CD,  если AD  =8,  BC  =7.

Показать ответ и решение

PIC

По условию сторона AB  перпендикулярна основанию BC,  поэтому ∠ABC  = 90∘.  Так как BC  ∥AD,  то по свойству параллельных прямых AB  ⊥AD,  поэтому ∠BAD  = 90∘.

Расстояние от точки E  до прямой CD  – длина перпендикуляра, проведенного из точки E  к прямой CD.  Опустим из точки E  перпендикуляр EK  на сторону CD.                    ∘
∠EKC   =∠EKD   = 90 .  Нужно найти длину EK.

Угол между касательной и хордой равен половине угловой величины дуги, заключенной между ними, тогда ∠AED  = ∠ECD,  так как оба этих угла равны половине дуги ED.  Аналогично ∠BEC  = ∠CDE.

Рассмотрим треугольники BEC  и KDE.  В них

         ∘
∠EBC  =90 = ∠DKE,  ∠BEC  = ∠KDE

Тогда △BEC   ∼△KDE  по двум углам. Запишем отношение подобия:

BE    BC    EC
KD--= KE--= DE-

Аналогично рассмотрим треугольники AED  и KCE.  В них

∠EAD  = 90∘ =∠CKE,  ∠AED  = ∠KCE

Тогда △AED   ∼△KCE  по двум углам. Запишем отношение подобия:

AE- = AD-=  DE-
KC    KE    CE

Из первого отношения подобия получаем:

EC-   BC--
DE =  EK

Из второго отношения подобия получаем:

EC-=  EK--
DE    AD

Тогда:

                                        √ -------
BC--= EK-- ⇔   EK2  = BC ⋅AD   ⇔   EK =   BC ⋅AD
EK    AD           √---- √ --   √--
             EK  =  7⋅8 =  56= 2 14
Ответ:

 √ --
2  14

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#40950

В выпуклом четырехугольнике ABCD  диагонали пересекаются в точке O.  Точка F  принадлежит отрезку AC.  Известно, что BO = 19, DO = 16, AC = 24.  Найдите AF,  если площадь треугольника FCD  в три раза меньше площади четырехугольника ABCD.

Показать ответ и решение

PIC

Площади треугольников, имеющих одинаковую высоту, относятся как основания, к которым проведена эта высота. Так как у треугольников AOD  и ABD  общая высота, проведенная к основаниям OD  и BD  соответственно, то

SAOD-=  OD-= ---OD--- = --16--= 16
SABD    BD   OB + OD    19+ 16  35

Так как у треугольников COD  и CBD  общая высота, проведенная к основаниям OD  и BD  соответственно, то

SCOD-=  OD-= ---OD--- = --16--= 16
SCBD    BD   OB + OD    19+ 16  35

Тогда

SACD = SAOD+SCOD  = 16SABD +16SCBD = 16 ⋅(SABD +SCBD )= 16SABCD
                    35      35       35                35

По условию

-SFCD- = 1  ⇒   SFCD = 1SABCD
SABCD    3             3

Тогда

        1         1
SFCD-= 136SABCD-= -316 = -35- = 35
SACD   35SABCD    35-  3⋅16   48

С другой стороны,

SFCD-= F-C,
SACD   AC

так как треугольники F CD  и ACD  имеют общую высоту, проведенную к основаниям F C  и AC  соответственно.

Значит,

FC-   35-           35       35
AC  = 48   ⇒   FC = 48 ⋅AC  = 48 ⋅24= 17,5

Найдем AF :

AF = AC − F C = 24 − 17,5= 6,5
Ответ: 6,5
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#40912

Основания трапеции относятся как 1 :2.  Через точку пересечения диагоналей проведена прямая, параллельная основаниям. В каком отношении эта прямая делит площадь трапеции?

Показать ответ и решение

Пусть AD  и BC  — основания трапеции ABCD,  причем AD  :BC = 2:1  по условию. Пусть O  — точка пересечения диагоналей трапеции, а MN  — прямая, параллельная основаниям, которая проходит через точку O  (точка M  лежит на AB,  точка N  — на CD. )

PIC

Рассмотрим треугольники BOC  и DOA.  Они подобны по двум углам: ∠BOC  = ∠DOA  как вертикальные, ∠BCO  = ∠DAO  как накрест лежащие, образованыые параллельными прямыми BC  и AD  и секущей AC.  Тогда

BO    CO    BC   1
DO- = AO-=  AD-= 2

Пусть OP  и OQ  — высоты треугольников BOC  и DOA  соответственно. Тогда треугольники POC  и QOA  подобны по двум углам:                  ∘
∠CP O = ∠AQO  = 90 и ∠BCO  = ∠DAO.  Следовательно,

P-O = CO-= 1
QO    AO   2

Рассмотрим треугольники AMO  и ABC.  Они подобны по двум углам: ∠BAC  — общий, ∠AOM  = ∠ACB  как соответственные, образованные параллельными прямыми MO  и BC  и секущей AC.  Тогда

MO    AO      AO         2CO      2             2
BC--= AC- = AO-+CO--= 2CO-+-CO-= 3   ⇒   MO  = 3BC

Аналогично рассмотрим треугольники DNO  и DCB,  докажем, что они подобны, и выведем

      2                               4
NO  = 3BC = MO   ⇒   MN  = MO  + NO = 3BC

Запишем формулу площади трапеции MBCN   :

                             4
SMBCN  = BC-+-MN--⋅PO = BC-+-3BC- ⋅PO = 7BC ⋅P O
             2              2           6

Запишем формулу площади трапеции AMND   :

                        2BC + 4BC
SAMND  = AD-+-MN--⋅QO = ------3---⋅2P O = 10BC ⋅PO
            2               2             3

Тогда

SMBCN-- -76BC-⋅PO-   7 -3   -7
SAMND =  103 BC ⋅P O = 6 ⋅10 = 20
Ответ:

7 :20

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#27831

Найдите площадь трапеции, диагонали которой равны 17 и 15, а средняя линия равна 4.

Показать ответ и решение

Пусть не умаляю общности AC = 17  и BD = 15  . Проведем через точку B  прямую, параллельную диагонали AC  . Пусть она пересекает прямую AD  в точке E  . Тогда EBCA  — параллелограмм, так как BC ∥ AD  и BE  ∥ AC  , значит, BE  = AC = 17  и EA = BC  .

Вспомним, что длина средней линии равна полусумме длин оснований, значит,

AD + BC  = 2⋅4 = 8  ⇒   ED  = AD + EA  = 8

PIC

Рассмотрим треугольник EBD  . В нем ED = 8  , BD = 15  и EB = 17  . Заметим, что EB2 = ED2  + BD2  , значит, по теореме, обратной теореме Пифагора, △ EBD  — прямоугольный. Следовательно, BD  — высота трапеции ABCD  . Тогда

S      = BD ⋅4 = 15⋅4 = 60
 ABCD
Ответ: 60
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#27826

Боковые стороны AB  и CD  трапеции ABCD  равны соответственно 6 и 10, а основание BC  равно 1. Биссектриса угла ADC  проходит через середину стороны AB.  Найдите площадь трапеции.

Показать ответ и решение

Пусть M  — середина стороны AB.  Продлим биссектрису DM  до пересечения с прямой BC  в точке S.

Накрест лежащие углы SDA  и CSD  образованы параллельными прямыми AD  и BC  и секущей DS,  значит, ∠SDA  = ∠CSD.  С другой стороны, ∠SDA  = ∠SDC,  так как DS  — биссектриса угла ADC.  Тогда ∠CSD  = ∠SDC,  следовательно, треугольник SCD  является равнобедренным, то есть CS = CD.

Заметим, что CS = SB + BC,  значит,

SB + BC = CD   ⇒   SB  =CD  − BC = 10 − 1 = 9

Заметим, что △ AMD  = △BMS  по второму признаку равенства треугольников: AM = BM,  ∠AMD  = ∠BMS  как вертикальные, ∠DAM  = ∠SBM  как накрет лежащие. В равных треугольниках соответственные элемента равны, значит, AD  =BS  =9.

PIC

Проведем через точку C  прямую, параллельную стороне AB.  Пусть она пересекает основание AD  в точке T.  Тогда ABCT  — параллелограмм, так как AB ∥ CT  и BC ∥ AD.  Значит, CT  =AB  =6  и AT = BC = 1,  следовательно,

T D = AD − AT =9 − 1 = 8

Рассмотрим треугольник CDT.  В нем CD  = 10,  DT = 8  и CT = 6,  заметим, что CD2 = DT 2+ CT2,  значит, по теореме, обратной теореме Пифагора, △ CDT  — прямоугольный. Следовательно, AB  — высота трапеции ABCD.  Тогда

SABCD = AB ⋅ BC-+AD- = 6⋅ 1+-9 = 6⋅5= 30
                2          2
Ответ: 30
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Ход решения верный, получен верный ответ

2

Ход решения верный, все его шаги присутствуют, но допущена арифметическая ошибка

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

2
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!