Skip to main content
Темы

(C6) Геометрическая задача повышенной сложности

Задание 3814

Сторона равностороннего треугольника $$ABC$$ равна $$14$$. Через его центр проведена прямая $$l$$, пересекающая сторону $$BC$$ и проходящая на расстоянии $$\sqrt{7}$$ от середины стороны $$AB$$. В каком отношении прямая $$l$$ делит сторону $$BC$$? 

Ответ: $$\frac{3}{2}$$
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Скрыть
1) $$CH$$ - медиана, высота $$\Rightarrow$$ $$CH=AB\cdot\sin60^{\circ}=7\sqrt{3}$$; $$OH=\frac{1}{3}CH=\frac{7\sqrt{3}}{3}$$
2)  из $$\bigtriangleup HKO$$: $$\sin HOK=\frac{HK}{OH}=\frac{\sqrt{7}}{7\sqrt{3}}=\sqrt{\frac{3}{7}}$$
3) $$OC=\frac{2}{3}CH=\frac{14\sqrt{3}}{3}$$; $$\angle OCM=30^{\circ}$$; $$\bigtriangleup MOC$$ по т. синусов: $$\frac{OM}{\sin OCM}=\frac{MC}{\sin MOC}$$; $$OM=\frac{MC\cdot\sin OCM}{\sin MOC}=\frac{MC\cdot\sqrt{7}}{2\sqrt{3}}$$; $$\cos HOK=\sqrt{1-\sin^{2}HOK}=\frac{2}{\sqrt{7}}$$;
Пусть $$MC=x$$, тогда $$OM=\frac{x\sqrt{7}}{2\sqrt{3}}$$
4) По т. косинусов: $$MC^{2}=OM^{2}+OC^{2}-2OM\cdot MC\cos MOC$$; $$x^{2}=\frac{7x^{2}}{4\cdot3}+\frac{196\cdot3}{9}-\frac{2\cdot\sqrt{7}x\cdot14\sqrt{3}\cdot2}{2\sqrt{3}\cdot3\cdot\sqrt{7}}$$;
$$x^{2}=\frac{7x^{2}}{12}+\frac{196}{3}-\frac{28x}{3}$$ $$|\cdot12$$
$$5x^{2}+112x-784=0$$; $$D=12544+15680=168^{2}$$; $$x_{1}=\frac{-112+168}{10}=5,6$$; $$x_{2}<0$$
$$MC=5,6$$ $$\Rightarrow$$ $$BM=14-5,6=8,4$$; $$\frac{BM}{MC}=\frac{8,4}{5,6}=\frac{3}{2}$$

Задание 4002

Стороны ромба $$EFGH$$ являются гипотенузами прямоугольных равнобедренных треугольников $$EAF$$, $$FDG$$, $$GCH$$ и $$HBE$$, причем все эти треугольники имеют общие внутренние точки с ромбом $$EFGH$$. Сумма площадей четырехугольника $$ABCD$$ и ромба $$EFGH$$ равна $$12$$. Найдите $$CH$$.

Ответ: $$\sqrt{6}$$
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Скрыть
1) Пусть сторона ромба равна a ($$FG=a$$), острый угол $$F=\alpha$$. Тогда: из $$\bigtriangleup FAE ; \bigtriangleup FDG$$ получаем, что $$FA=\frac{FE}{\sin 45^{\circ}}=FD=\frac{a}{\sqrt{2}}$$ (оба равнобедренные и прямоугольные)
2)$$\angle EFD = \alpha - \angle DFG = \alpha - 45^{\circ}$$
$$\angle GFA = \alpha - \angle EFA = \alpha - 45^{\circ}$$
$$\angle DFA = \alpha - \angle EFD - \angle GFA =90^{\circ} - \alpha$$
Тогда по теореме косинусов из $$\bigtriangleup DFA$$: $$DA=\sqrt{DF^{2}+FA^{2}-2*DF*FA*\cos DFA}=$$$$\sqrt{\frac{a^{2}}{2}+\frac{a^{2}}{2}-2*\frac{a^{2}}{2}*\cos (90^{\circ}-\alpha)}=$$$$\sqrt{a^{2}-a^{2}\sin \alpha}$$
3)$$\angle FEH =180^{\circ} - \alpha$$
$$\angle AEB =\angle FEH - \angle FEA - \angle BEH =90^{\circ} - \alpha$$
Тогда по теореме косинусов из $$\bigtriangleup AEB$$: $$DA=\sqrt{AE^{2}+EB^{2}-2*AE*EB*\cos AEB}=$$$$\sqrt{\frac{a^{2}}{2}+\frac{a^{2}}{2}-2*\frac{a^{2}}{2}*\cos (90^{\circ}-\alpha)}=$$$$\sqrt{a^{2}-a^{2}\sin \alpha}$$
4)Если взять диагонали ромба как оси симметрии, то получаем, что стороны ромба симметричны относительно этих осей, а с учетом того, что треугольники построены прямоугольные и равнобедренные на равных сторонах, то треугольники равны и семметричны так же относительно этих осей. Тогда ABCD - прямоугольник
5)$$S_{ABCD}+S_{EFGH}=AB*AD+EF*FG*\sin F=$$$$\sqrt{a^{2}-a^{2}\sin \alpha}*\sqrt{a^{2}-a^{2}\sin \alpha}+a*a*\sin \alpha=$$$$a^{2}-a^{2}\sin \alpha+a^{2}\sin \alpha=$$$$a^{2}=12=GH$$.
Тогда $$CH=\frac{\sqrt{GH}}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{12}}{\sqrt{2}}=\sqrt{6}$$

Задание 4333

Точки $$D$$ и $$E$$ расположены на стороне $$AC$$ треугольника $$ABC$$. Прямые $$BD$$ и $$BE$$ разбивают медиану $$AM$$ треугольника $$ABC$$ на три равных отрезка. Найдите площадь треугольника $$BDE$$, если площадь треугольника $$ABC$$ равна $$1$$.

Ответ: 0,3
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Скрыть

Текстовое решение временно недоступно, вы можете найти его в видео в начале варианта

Задание 3426

Точки $$K$$, $$L$$, $$M$$, $$N$$, $$P$$ расположены последовательно на окружности радиуса $$2\sqrt{2}$$ . Найдите площадь треугольника $$KLM$$, если $$LM\parallel KN$$, $$KM\parallel NP$$, $$MN\parallel LP$$, а угол $$LOM$$ равен $$45^{\circ}$$, где $$O$$ – точка пересечения хорд $$LN$$ и $$MP$$

Ответ: 4
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Скрыть

1) $$LM\left | \right | KN\Rightarrow \angle LMK=\angle MKN$$(накрест лежащие)$$\Rightarrow \cup LK=\cup MN$$(вписанные углы равны)

$$MK \left | \right |NP\Rightarrow \angle MKN=\angle KNP\Rightarrow \cup KP=\cup MN=\cup LK.$$

$$LP\left | \right | MN\Rightarrow \angle LPM=\angle PMN\Rightarrow \cup LM=\cup NP.$$

2)Пусть $$\cup KL=\alpha$$ и $$\cup LM=\beta .$$

$$\angle LOM=\angle NOP$$(вертикальные) ,но т.к.

$$\cup LM=\cup NP$$, то $$\angle LOM-\frac{\cup LM+\cup PN}{2}=\beta =45$$

3)$$\Delta LPK : LK=2R \sin LPK= 2R \sin 45$$

$$\Delta LPM: LM=2R \sin LPM =2R \sin 22,5$$

$$S_{\Delta LKM}=\frac{1}{2} *LK*LM* \sin KLM=$$$$\frac{1}{2} *2R \sin 22,5 * \sin (90+22,5)=$$$$2R^{2}* \sin 22,5 * \cos 22,,5 * \sin 45=R^{2}* \sin^{2} 45=4$$

Задание 1248

Точки $$M$$ и $$N$$ лежат на стороне $$AC$$ треугольника $$ABC$$ на расстояниях соответственно $$9$$ и $$11$$ от вершины $$A$$. Найдите радиус окружности, проходящей через точки $$M$$ и $$A$$ и касающейся луча $$AB$$, если $$\cos \angle BAC=\frac{\sqrt{11}}{6}$$.

Ответ:
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Задание 3622

Три окружности с центрами $$O_{1}$$, $$O_{2}$$ и $$O_{3}$$ и радиусами $$2,5$$, $$0,5$$ и $$4,5$$ соответственно попарно касаются внешним образом. Найдите угол $$O_{1}O_{2}O_{3}$$.

Ответ:

Задание 1159

Углы при одном из оснований трапеции равны $$80^{\circ}$$ и $$10^{\circ}$$, а отрезки, соединяющие середины противоположных сторон трапеции, равны $$20$$ и $$17$$. Найдите основания трапеции.

Ответ: 37;3
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Задание 3634

Через середину $$K$$ медианы $$BM$$ треугольника $$ABC$$ и вершину $$A$$ проведена прямая, пересекающая сторону $$BC$$ в точке $$P$$. Найдите отношение площади треугольника $$ABK$$ к площади четырёхугольника $$KPCM$$.

Ответ:

Задание 4542

Через середину $$M$$ стороны $$BC$$ параллелограмма $$ABCD$$, площадь которого равна $$1$$, и вершину $$A$$ проведена прямая, пересекающая диагональ $$BD$$ в точке $$O$$. Найдите площадь четырёхугольника $$OMCD$$.

Ответ: $$\frac{5}{12}$$
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Скрыть

1) $$\bigtriangleup BOM\sim \bigtriangleup AOD$$; $$\frac{BM}{AD}=\frac{1}{2}$$ $$\Rightarrow$$ $$\frac{S_{BOM}}{S_{AOD}}=\frac{1}{4}$$

2) Пусть $$S_{BOM}=S_{1}$$; $$S_{AOD}=S_{2}$$; $$S_{ABO}=S_{3}$$ $$\Rightarrow S_{AOD}=4S_{BOM}=4S_{2}$$; $$S_{ABD}=\frac{1}{2}S_{ABCD}=\frac{1}{2}$$; $$S_{ABM}=\frac{1}{2}\cdot AH\cdot BM=\frac{1}{2}\cdot \frac{1}{2}\cdot BC\cdot BM=\frac{1}{4}S_{ABCD}=\frac{1}{4}$$

3) $$\left\{\begin{matrix}S_{1}+S_{3}=\frac{1}{4}\\S_{3}+S_{2}=\frac{1}{2}\end{matrix}\right.$$ $$\Leftrightarrow$$ $$\left\{\begin{matrix}S_{1}+S_{3}=\frac{1}{4}\\S_{3}+4S_{1}=\frac{1}{2}\end{matrix}\right.$$ (вычтем из второго первое) $$3S_{1}=\frac{1}{4}\Rightarrow S_{1}=\frac{1}{12}$$ $$S_{2}=4\frac{1}{12}=\frac{1}{3}$$ $$\Rightarrow$$ $$S_{3}=\frac{1}{4}-S_{1}=\frac{1}{4}-\frac{1}{12}=\frac{1}{6}$$ $$S_{1}+S_{2}+S_{3}=\frac{1}{12}+\frac{1}{3}+\frac{1}{6}=\frac{1+4+2}{12}=\frac{7}{12}=S_{ABMD}$$ $$S_{MOCD}=1-S_{ABMD}=1-\frac{7}{12}=\frac{5}{12}$$

Задание 2926

Через точку $$O$$ пересечения диагоналей трапеции проведена прямая, параллельная основанию. Найдите длину отрезка этой прямой между боковыми сторонами трапеции, если средняя линия трапеции равна $$\frac{4}{3}$$, а точка $$O$$ делит диагональ трапеции на части, отношение которых равно $$1:3$$.

Ответ: 1
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Скрыть

     1) т.к. средняя линия равна $$\frac{4}{3}$$, то $$\frac{BC+AD}{2}=\frac{4}{3}\Rightarrow$$ $$BC+AD=\frac{8}{3}$$

     2) $$\Delta BOC\sim \Delta AOD$$ ($$\angle BCO=\angle OAD$$ - накрест лежащие , $$\angle BOC=\angle AOD$$ - вертикальные )$$\Rightarrow$$ $$\frac{BC}{AD}=\frac{CO}{OA}=\frac{1}{3}$$$$\Rightarrow$$ пусть $$BC=x\Rightarrow$$ $$AD=\frac{8}{3}-x$$ тогда $$\frac{x}{\frac{8}{3}-x}=\frac{1}{3}\Rightarrow$$ $$3x=\frac{8}{3}-x\Rightarrow$$ $$x=\frac{2}{3}$$$$\Rightarrow$$ $$AD=2$$

     3) $$\Delta BOM \sim \Delta ABD$$ ($$MO\left | \right |AD$$) $$\Rightarrow$$ $$\frac{MO}{AD}=\frac{BO}{BD}=$$$$\frac{1}{4}\Rightarrow$$ $$MO=\frac{1}{4}*2=\frac{1}{2}$$. Аналогично, $$ON=\frac{1}{4}AD=\frac{1}{2}$$$$\Rightarrow$$ $$MN=\frac{1}{2}+\frac{1}{2}=1$$

Задание 4113

Через центр $$O$$ вписанной в треугольник $$ABC$$ полуокружности проведена прямая, параллельная стороне $$BC$$ и пересекающая стороны $$AB$$ и $$AC$$ соответственно в точках $$M$$ и $$N$$. Периметр треугольника $$AMN$$ равен $$3$$, $$BC=1$$, а отрезок $$AO$$ в $$3$$ раза больше радиуса вписанной в треугольник $$ABC$$ окружности. Найдите площадь треугольника $$ABC$$.

Ответ: $$\frac{1}{\sqrt{2}}$$
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Скрыть

$$S_{ABC}=p\cdot r=\frac{AB+BC+AC}{2}\cdot r$$; $$P_{AMN}=AM+MN+AN$$; BO - биссетриса $$\Rightarrow$$ $$MO\parallel BO$$ $$\Rightarrow$$ $$\angle MOB=\angle OBH=\angle OBM$$ $$\Rightarrow$$ $$\bigtriangleup MBO$$ - равнобедренный $$\Rightarrow$$ $$MB=MO$$. Аналогично: $$ON=NC$$ $$\Rightarrow$$ $$MN=MO+ON=MN+NC$$; $$AB=AM+MB$$; $$AC=AN+NC$$; $$P_{AMN}=AM+AN+NO+OM=AM+AN+NC+MB=AB+AC=3$$

Из $$\bigtriangleup AOP$$: $$AP=\sqrt{AO^{2}-OP^{2}}=\sqrt{(3r)^{2}-r^{2}}=\sqrt{8}r$$; $$S_{ABC}=\frac{AB+BC+AC}{2}\cdot r=\frac{3+1}{2}\cdot r=2r$$; $$AP=\frac{AB+AC-BC}{2}=\frac{3-1}{2}=1$$ $$\Rightarrow$$ $$AP=1=\sqrt{8}r$$ $$\Rightarrow$$ $$r=\frac{1}{\sqrt{8}}$$; $$S_{ABC}=2\cdot\frac{1}{\sqrt{8}}=\frac{1}{\sqrt{2}}$$

Задание 2902

Четырехугольник $$ABCD$$ вписан в окружность с центром $$O$$, $$\angle BOA=\angle COD=60^{\circ}$$. Перпендикуляр $$BK$$, опущенный из вершины $$B$$ на сторону $$AD$$, равен $$6$$; $$BC$$ в три раза меньше $$AD$$. Найдите площадь треугольника $$COD$$.

Ответ: $$\frac{63\sqrt{3}}{4}$$
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Задание 4090

Четырёхугольник $$ABCD$$ вписан в окружность, его диагонали $$AC$$ и $$BD$$ пересекаются в точке $$F$$, причем $$AF:FC=3:1$$, $$BF:FD=4:3$$, $$\cos\angle ADB=0,25$$. Найдите радиус окружности, описанной около треугольника $$BAC$$, если $$AC=4$$.

Ответ: $$\frac{8\sqrt{15}}{15}$$
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Скрыть

1) $$AF\div FC=3\div1$$; $$AC=4$$ $$\Rightarrow$$ $$AF=3$$; $$FC=1$$

2) $$\angle CAD=\angle CBF$$; $$\angle BCA=\angle BDA$$ (опираются на одни дуги); $$\Rightarrow$$ $$\bigtriangleup BFC\sim\bigtriangleup AFD$$: пусть $$BF=4x$$; $$FD=3x$$, тогда $$k=\frac{BF}{AF}=\frac{CF}{FD}$$ $$\Rightarrow$$ $$\frac{4x}{3}=\frac{1}{3x}$$ $$\Rightarrow$$ $$4x^{2}=1$$ $$\Rightarrow$$ $$x=\frac{1}{2}$$ $$\Rightarrow$$ $$BF=2$$; $$FD=1,5$$

3) $$\frac{BC}{AD}=k=\frac{2}{3}$$ $$\Rightarrow$$ пусть $$BC=a$$ $$\Rightarrow$$ $$AD=1,5a$$. По теореме косинусов для $$\bigtriangleup ABC$$ и $$\bigtriangleup ABD$$: $$\left\{\begin{matrix}AB^{2}=BC^{2}+AC^{2}-2BC\cdot AC\cdot\cos\angle BCA\\AB^{2}=BD^{2}+AD^{2}-2BD\cdot AD\cdot\cos\angle BDA\end{matrix}\right.$$ Приравниваем их: $$a^{2}+16-2\cdot4\cdot a\cdot\frac{1}{4}=2,25a^{2}+12,25-2\cdot\frac{2}{3}a\cdot3,5\cdot\frac{1}{4}$$; $$1,25a^{2}+3,75a-0,625a=0$$; $$2a^{2}-a+6=0$$; $$a=2$$ $$\Rightarrow$$ $$b=\sqrt{4+16-2\cdot2\cdot4\cdot\frac{1}{4}}=4=AB$$

4) Из $$\bigtriangleup ABC$$: $$\frac{AB}{2\sin\angle BCA}=R$$, где R - радиус описанной окружности; $$\sin\angle BCA=\sqrt{1-\cos^{2}\angle BCA}=\sqrt{1-\frac{1}{16}}=\frac{\sqrt{15}}{4}$$; $$R=\frac{4}{2\cdot\frac{\sqrt{15}}{4}}=\frac{8}{\sqrt{15}}=\frac{8\sqrt{15}}{15}$$

Задание 1515

Четырёхугольник $$ABCD$$ со сторонами $$AB=11$$ и $$CD=41$$ вписан в окружность. Диагонали $$AC$$ и $$BD$$ пересекаются в точке $$K$$, причём $$\angle AKB=60^{\circ}$$. Найдите радиус окружности, описанной около этого четырёхугольника.

Ответ: $$\sqrt{751}$$
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!

Задание 2805

Четырехугольник $$ABCD$$, описанный около некоторой окружности, делится диагональю $$AC$$ на треугольники $$ABC$$ и $$ACD$$ с радиусами вписанных окружностей $$1$$ и $$\frac{3}{\sqrt{15}}$$ соответственно. Найдите стороны четырехугольника и диагональ $$BD$$, если площади треугольников $$ABC$$ и $$ACD$$ равны $$6$$ и $$\sqrt{15}$$ соответственно.

Ответ: $$5;3;2;4;\sqrt{13}+3\sqrt{15}$$
Скрыть

Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!