Тема 1. Геометрия на плоскости (планиметрия)
1.18 Окружность: вписанная в многоугольник или угол
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела геометрия на плоскости (планиметрия)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#75888

В ромб площадью 162 вписана окружность радиусом 4,5.  Найдите меньший угол ромба. Ответ дайте в градусах.

Показать ответ и решение

Запишем формулу площади ромба двумя способами: S = a ⋅ha = a2sinα.  Выразим длину стороны из первой формулы и подставим во вторую формулу

    -S-
a = ha,

         (   )2
S = sinα ⋅-S-  ,
          ha

       h2
sin α = -a.
       S

Высота ромба ha = 2r = 2⋅4,5 = 9,  находим синус угла

        2
sinα = -9- = -81 = 1.
      162   162   2

Следовательно, меньший угол ромба равен 30∘.

Ответ: 30

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#75887

В четырехугольник, периметр которого равен 34, и две стороны равны 8 и 15 вписана окружность. Чему равна меньшая из оставшихся сторон?

Показать ответ и решение

суммы противоположных сторон описанного около окружности четырехугольника равны. Периметр равен 34, поэтому сумма противоположных сторон равна 34 : 2 = 17.  Стороны длиной 8 и 15 являются соседними, так как их сумма не равна 17. Оставшиеся две стороны равны 17 − 8 = 9  и 17 − 15 = 2.  Меньшая из оставшихся сторон имеет длину 2.

Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#75886

В трапецию N ST U  с углом N  равным 90∘ вписана окружность. Найдите радиус окружности, если большая боковая сторона трапеции равна 21, а периметр трапеции равен 78.

Показать ответ и решение

суммы противоположных сторон описанного около окружности четырехугольника равны, следовательно

                      P-  78
N S + T U = ST + NU = 2 =  2 = 39.

По условию большая боковая сторона равна 21, значит

N S + T U = 39,

N S = 39− 21 = 18.

PIC

Радиус вписанной окружности

   N-S-  18
r = 2  =  2 = 9,

так как трапеция прямоугольная.

Ответ: 9

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#75874

Площадь треугольника N SK  равна 1,5.  Радиус вписанной в него окружности равен 0,2.  Найдите периметр треугольника N SK.

Показать ответ и решение

Площадь треугольника можно вычислить по формуле S = pr,  где p  — полупериметр треугольника, r  — радиус вписанной в него окружности. Полупериметр p = S∕r,  тогда периметр треугольника

P = 2S∕r = 2 ⋅1,5∕0,2 = 15.
Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#75872

В прямоугольном треугольнике NSK  гипотенуза N K = 53,  катет N S = 28.  Найдите радиус вписанной в треугольник NSK  окружности.

Показать ответ и решение

В прямоугольном треугольнике радиус вписанной окружности можно найти по формуле

   a-+-b−-c
r =    2   ,

где a,b  — катеты,   — гипотенуза.
По теореме Пифагора в треугольнике N SK  находим катет SK  :

   2      2     2     2    2
SK   = NK  − N S  = 53 − 28 = (53− 28)⋅(53+ 28) = 25 ⋅81,

SK = 5 ⋅9 = 45.

Найдем r :

    28+ 45− 53
r = -----------= 10.
        2
Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#47413

Боковые стороны трапеции, описанной около окружности, равны 7 и 4. Найдите среднюю линию трапеции.

PIC

Показать ответ и решение

Суммы противоположных сторон описанного четырехугольника равны. Следовательно, сумма оснований трапеции равна сумме боковых сторон, то есть равна 11. Так как средняя линия трапеции равна половине суммы оснований, то средняя линия равна 5,5.

Ответ: 5,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#37900

В треугольнике ABC  угол C  равен 90∘,  AC  =12,  BC  = 5.  Найдите радиус вписанной окружности.

PIC

Показать ответ и решение

По теореме Пифагора

      ∘--2---2
AB  =  12 + 5 = 13

Радиус вписанной в прямоугольный треугольник окружности равен

   AC + BC − AB   12 +5 − 13
r =------2------= ----2---- = 2
Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#11712

Радиус окружности, вписанной в ромб, равен 1,5. Найдите сторону ромба, если один из его углов равен   ∘
30 .

PIC

Показать ответ и решение

Проведем из центра O  вписанной в ромб окружности радиусы OK  и OL  к сторонам BC  и AD  соответственно. Тогда получим отрезок, который является высотой ромба, так как точки K,  O,  L  лежат на одной прямой. Значит, длина KL  равна

1,5+ 1,5 = 3

PIC

Опустим из вершины ромба B  перпендикуляр BH  на прямую AD.  Прямые BH  ∥KL,  так как BH ⊥ AD  и KL  ⊥AD.  С учетом BK  ∥HL  получаем, что BKLH  — параллелограмм и

BH = KL = 3

Рассмотрим треугольник ABH.  В нём ∠AHB  = 90∘ и катет BH  лежит напротив угла в 30∘.

Тогда сторона ромба равна

AB = -BH---= 2⋅3= 6
     sin 30∘
Ответ: 6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#2502

Боковые стороны трапеции, описанной около окружности, равны 9 и 12. Найдите среднюю линию трапеции.

PIC

Показать ответ и решение

Если в четырехугольник можно вписать окружность, то суммы его противоположных сторон равны. Следовательно, сумма оснований трапеции равна сумме боковых сторон, то есть равна 9+ 12= 21.  Так как средняя линия трапеции равна полусумме оснований, то ответ: 21 :2= 10,5.

Ответ: 10,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#2500

Острый угол ромба равен 30∘,  радиус вписанной в этот ромб окружности равен 2.  Найдите сторону ромба.

PIC

Показать ответ и решение

Для любого многоугольника, в который можно вписать окружность, верно S =p ⋅r,  где p  — полупериметр, а r  — радиус вписанной окружности.

Sромб = S = a2⋅sin α,  где a  — сторона ромба, α  – его угол. Следовательно, S = a2⋅ 12 = 12a2.  Полупериметр ромба равен      2a.  Тогда

1 2
2a  =2a ⋅2   ⇒   a= 8
Ответ: 8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#2499

Радиус окружности, вписанной в правильный треугольник, равен √3
6-.  Найдите сторону этого треугольника.

PIC

Показать ответ и решение

1 способ.

Центр вписанной окружности лежит на пересечении биссектрис. Так как треугольник правильный, то его биссектрисы также являются высотами и медианами. Пусть H  — точка касания окружности со стороной AB  (то есть OH  — радиус). Следовательно, OH  ⊥ AB  (как часть высоты) и OH = 13CH  (как часть медианы, так как медианы точкой пересечения делятся в отношении 2:1,  считая от вершины).

PIC

Если AC  =2x,  то AH = x,  следовательно,      √ --2---2   √-
CH  =  4x − x = x 3,  тогда

√ -                √-
--3= OH  = 1⋅CH  = -3x   ⇒   x= 1  ⇒    AC = 2x = 1
 6         3       3            2

2 способ.
Площадь правильного треугольника со стороной a  равна     √-
    -3-2
S =  4 a.  Тогда по формуле S =p ⋅r,  где p  — полупериметр,    r  — радиус вписанной окружности, имеем:

√ -
--3a2 = 3a⋅r ⇒   a = 2√3r = 1
 4     2
Ответ: 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#2498

Сторона правильного треугольника равна √3.  Найдите радиус окружности, вписанной в этот треугольник.

PIC

Показать ответ и решение

1 способ.

Центр вписанной окружности лежит на пересечении биссектрис. Так как треугольник правильный, то его биссектрисы также являются высотами и медианами. Пусть H  — точка касания окружности со стороной AB  (то есть OH  — радиус). Следовательно, OH  ⊥ AB  (как часть высоты) и OH = 13CH  (как часть медианы, так как медианы точкой пересечения делятся в отношении 2:1,  считая от вершины).

PIC

Если          √ -
AC = 2x =  3,  то AH  = x,  следовательно,       √--2---2   √ -
CH  =  4x − x = x  3,  тогда

                    √-
OH  = 1⋅CH  = 1⋅√3-⋅-3-= 0,5
      3       3      2

2 способ.

Площадь правильного треугольника со стороной a  равна     √-
    -3-2
S = 4 a .  Тогда по формуле S = p⋅r,  где p  — полупериметр,      r  — радиус вписанной окружности, имеем:

           √-  √ -
   S-  -----34-⋅(-3)2----
r = p = 0,5(√3+ √3 + √3) = 0,5
Ответ: 0,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#2393

К окружности, вписанной в треугольник ABC,  проведены три касательные, параллельные сторонам треугольника. Периметры отсеченных треугольников равны 5,6  и 7.  Найдите периметр треугольника ABC.

PIC

Показать ответ и решение

PIC

Рассмотрим рисунок. Пусть A1, B1, C1  –= точки касания сторон треугольника ABC  с окружностью. A′, B ′, C′ — точки на окружности, через которые проведены касательные параллельно сторонам треугольника. Получились треугольники AMN,  BLK,  CP R.  Пусть PAMN = 5, PBLK = 6, PCPR = 7.

Так как отрезки касательных, проведенных из одной точки к окружности, равны, то MA ′ = MC1, NA ′ =NB1.  Следовательно,

   PAMN  = AM + MA ′+ NA ′+ AN =

=AM  + MC1 + NB1 + AN = AC1 + AB1 = 5

Аналогично для других треугольников:

PBLK = BC1 + BA1 = 6
PCPR = CA1 + CB1 = 7

Следовательно,

PABC = (AC1 + AB1)+ (BC1 + BA1)+ (CA1+ CB1 )= 5+ 6+ 7= 18
Ответ: 18

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#2098

Около окружности, радиус которой равен 4,  описан прямоугольный треугольник, гипотенуза которого равна 20.  Найдите периметр этого треугольника.

Показать ответ и решение

Рассмотрим прямоугольный треугольник ABC  (∠C = 90∘ ), AB  =20.  Пусть O  — центр вписанной в него окружности. Пусть также A1, B1, C1  — точки касания на сторонах BC, AC, AB  соответственно.

PIC

Т.к. отрезки касательных, проведенных из одной точки к окружности, равны, то

AC1 = AB1 = x;   BC1 = BA1 = y;   CA1 = CB1

Заметим также, что радиусы OB1  и OA1  перпендикулярны AC  и BC  соответственно (как радиусы, проведенные в точку касания). Следовательно, CB1OA1  — прямоугольник (четырехугольник, имеющий три прямых угла). Но т.к. его смежные стороны равны, то это – квадрат. Следовательно,

CA1 =CB1 = 4

Тогда периметр треугольника равен:

AB + BC + CA = (x+ y)+ (y + 4)+ (4+ x)=
     = 2(x + y)+4 +4 = 2⋅20+ 8= 48
Ответ: 48

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#2097

Окружность вписана в угол B,  равный 90∘,  причем A, C  — точки касания окружности со сторонами этого угла. Найдите    AC,  если радиус этой окружности равен 5√2.

Показать ответ и решение

Пусть O  — центр окружности.

PIC

      √-
OA = 5 2  — радиус окружности, причем OA  ⊥BA  (т.к. BA  — касательная, а радиус, проведенный в точку касания, перпендикулярен касательной).

Т.к. окружность вписана в угол, то ее центр лежит на биссектрисе этого угла, то есть           ∘
∠ABO  = 45 .  Тогда прямоугольный треугольник ABO  является равнобедренным, то есть            √ -
AB = OA = 5  2.  Т.к. отрезки касательных, проведенных из одной точки к окружности, равны, то             √-
BC  = AB = 5 2.  Следовательно, по теореме Пифагора

     ∘ ---------- √ -----     √ -   √-  √-
AC =   AB2+ BC2 =   2AB2  =AB  ⋅ 2= 5 2 ⋅ 2= 10
Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#2096

Окружность вписана в угол B,  равный 90∘,  причем A, C  — точки касания окружности со сторонами этого угла. Найдите площадь треугольника ABC,  если радиус этой окружности равен 10√2.

Показать ответ и решение

Пусть O  — центр окружности.

PIC

       √-
OA = 10 2  — радиус окружности, причем OA ⊥ BA  (т.к. BA  — касательная, а радиус, проведенный в точку касания, перпендикулярен касательной).

Т.к. окружность вписана в угол, то ее центр лежит на биссектрисе этого угла, то есть           ∘
∠ABO  = 45 .  Тогда прямоугольный треугольник ABO  является равнобедренным, то есть             √ -
AB = OA  =10  2.  Т.к. отрезки касательных, проведенных из одной точки к окружности, равны, то             √-
BC = AB = 10 2.  Следовательно, площадь прямоугольного треугольника ABC  равна

                        √ -   √-
S△ABC = 1 ⋅AB ⋅BC = 1 ⋅10  2⋅10 2 =100.
        2           2
Ответ: 100

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#2095

Окружность вписана в угол B,  равный 90∘.  Найдите расстояние от вершины угла до центра этой окружности, если радиус этой окружности равен √2.

Показать ответ и решение

Обозначим одну из точек касания окружности и сторон угла за A.  Пусть также O  — центр окружности. То есть необходимо найти OB.

PIC

     √-
OA =  2  — радиус окружности, причем OA  ⊥ BA  (т.к. BA  — касательная, а радиус, проведенный в точку касания, перпендикулярен касательной).

Т.к. окружность вписана в угол, то ее центр лежит на биссектрисе этого угла, то есть           ∘
∠ABO  = 45 .  Тогда прямоугольный треугольник ABO  является равнобедренным, то есть           √ -
AB = OA  =  2.  По теореме Пифагора:

                  ∘ -------------
OB = ∘OA2--+AB2-=   (√2)2 +(√2-)2 = 2
Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#2094

Окружность вписана в угол B,  равный 60∘.  Найдите радиус этой окружности, если расстояние между точками касания окружности и сторон угла равно 3√3.

Показать ответ и решение

Обозначим точки касания окружности и сторон угла за A  и C.  Тогда известно, что AC = 3√3.  Пусть также O  — центр окружности.

PIC

Тогда OA  — радиус окружности, причем OA ⊥ BA  (т.к. BA  — касательная, а радиус, проведенный в точку касания, перпендикулярен касательной).

Рассмотрим треугольник ABC :  он равнобедренный (AB = BC  как отрезки касательных, проведенных из одной точки), следовательно,

∠A = ∠C = 0,5 ⋅(180∘− 60∘) =60∘

Таким образом, он равносторонний, следовательно,            √ -
AB  =AC  = 3 3.

Т.к. окружность вписана в угол, то ее центр лежит на биссектрисе этого угла, то есть           ∘
∠ABO  = 30 .  Тогда из прямоугольного треугольника ABO :

                                √-
tg30∘ = OA-= O√A-- ⇒   OA = 3√3 ⋅-3-= 3
       BA    3 3                 3
Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#2073

В треугольник ABC  вписана окружность с центром в точке O,  причем ∠AOB  =110∘.  Найдите ∠C  треугольника ABC.  Ответ дайте в градусах.

PIC

Показать ответ и решение

Так как центр вписанной окружности лежит на пересечении биссектрис углов треугольника, то AO,BO  — биссектрисы углов     A,B  соответственно. Тогда в треугольнике ABO  имеем:

                  ∘     ∘    ∘
∠BAO  + ∠ABO  =180 − 110 = 70

Следовательно, получаем

                               ∘
∠A + ∠B = 2⋅(∠BAO  + ∠ABO ) =140

Значит, искомый угол равен

        ∘               ∘     ∘    ∘
∠C = 180 − (∠A + ∠B )= 180  − 140 = 40
Ответ: 40

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#1152

Боковые стороны равнобедренного треугольника равны 5,  основание равно 6.  Найдите радиус вписанной окружности.

PIC

Показать ответ и решение

Известно, что для любого треугольника S△ = p⋅r,  где p  — полупериметр, r  — радиус вписанной окружности. В нашем случае по формуле Герона (полупериметр p= 8  )

     √ --------
S△ =   8⋅3⋅3⋅2= 4 ⋅3 = 12

Следовательно,

r = S=  ----12-----= 1,5
    p   0,5(5+ 5+ 6)
Ответ: 1,5
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!