Skip to main content
Темы
(C6) Геометрическая задача повышенной сложности

Треугольники

Задание 3240

В треугольнике $$KEM$$ длина стороны $$KE$$ равна $$27$$, длина биссектрисы $$KB$$ равна $$24$$, а длина отрезка $$MB$$ равна $$8$$. Найдите периметр треугольника $$KMB$$.

Ответ: 56
Скрыть

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

Скрыть

     1) Пусть KE=a=27; KM=b; EB=x; BM=y=8; KB=m=24; $$\angle EKB=\angle BKM=\alpha$$

     2) По свойству биссектрисы: $$\frac{x}{y}=\frac{a}{b}(1)$$

     3) Рассмотрим теорему косинусов для $$\Delta EBK$$ и $$\Delta BMK$$:

$$\left\{\begin{matrix}y^{2}=m^{2}+b^{2}-2mb \cos \alpha\\x^{2}=m^{2}+a^{2}-2ma \cos \alpha\end{matrix}\right.$$

  Умножим первое и второе уравнения на a и b соответственно и вычтем из первого второе :

$$\left\{\begin{matrix}y^{2}a =m^{2}a+b^{2}a-2mab \cos \alpha\\x^{2}b=m^{2}b+a^{2}b-2mab \cos \alpha\end{matrix}\right.$$

  Получим: $$y^{2}a-x^{2}b=m^{2}a+b^{2}a-m^{2}b-a^{2}b$$

  Рассмотрим левую часть равенства: $$y^{2}a-x^{2}b=xy(\frac{ya}{x}-\frac{xb}{y})$$ .С учетом , что $$\frac{x}{y}=\frac{a}{b}$$, получим : $$xy(\frac{b}{a}*a-\frac{a}{b}*b)=xy(b-a).$$

  Рассмотрим правую часть равенства: $$m^{2}a+b^{2}a-m^{2}b-a^{2}b=m^{2}(a-b)-ba(a-b)$$. Получим : $$xy(b-a)=m^{2}(a-b)-ba(a-b)$$.

  Т.к. $$a\neq b$$ (иначе получим равнобедренный), то поделим $$a-b$$: $$-xy=m^{2}-ba\Rightarrow m^{2}=ab-xy(2)$$ - вообще, это формула длины биссектриссы через две стороны и отрезки третьей, но в учебниках за 7-9 класс ее не встречал, потому необходимо ее выводить.

     4) Итого имеем систему: $$\left\{\begin{matrix}\frac{x}{y}=\frac{a}{b}\\m^{2}=ab-xy\end{matrix}\right.\Leftrightarrow$$ $$\left\{\begin{matrix}\frac{x}{8}=\frac{27}{b}\\24^{2}=27b-8x\end{matrix}\right.\Leftrightarrow$$ $$\left\{\begin{matrix}x=\frac{216}{b}\\576=27b-\frac{8*216}{b}\end{matrix}\right.$$

$$576b=27b^{2}-1728\Leftrightarrow$$ $$27b^{2}-576b-1728=0|:9\Leftrightarrow$$ $$3b^{2}-64b-192=0$$

$$D=4096+2304=6400$$

$$b_{1}=\frac{64+80}{6}=\frac{144}{6}=24$$

$$b_{2}=\frac{64-80}{6}<0$$

     5) $$P_{BMK}=m+y+b=24+8+24=56$$

Задание 3025

Дан треугольник $$ABC$$, на стороне $$AC$$ взята точка $$E$$ так, что $$AE:EC=2:3$$ , а на стороне $$AB$$ взята точка $$D$$ так, что $$AD:DB=1:4$$ . Проведены отрезки $$CD$$ и $$BE$$. Найдите отношение площади получившегося четырехугольника к площади данного треугольника.

Ответ: $$\frac{14}{115}$$
Скрыть

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

Скрыть

      1) $$BE\cap CD=H$$ ; Пусть $$AE=2x$$ ; $$AD=y \Rightarrow$$ $$DB=4y; EC=3x$$

      2) Построим $$DK\left | \right |BE (K=DK\cap AC)\Rightarrow$$ по т Фалеса : $$\frac{AD}{DB}=\frac{AK}{KE}\Rightarrow$$ $$AK=0,4 x; KE=1,6 x$$.

      3) Пусть $$S_{ABC}=S$$; $$S_{ADC}=\frac{AD}{AB}S=\frac{S}{5}$$; $$S_{ADK}=\frac{AK}{AC}S_{ADC}=$$$$\frac{2}{25}*\frac{S}{5}=\frac{2S}{125};$$

     4) $$HE\left | \right | DK \Rightarrow$$ $$\Delta CHE\sim \Delta CDK$$; $$\frac{S_{CHE}}{S_{CDK}}=(\frac{CE}{CK})^{2}=$$$$(\frac{15}{23})^{2}=\frac{225}{529}\Rightarrow$$ $$S_{DHEK}=\frac{529-225}{529}*S_{CDK}$$; $$S_{CDK}=S_{ADC}-S_{ADK}=\frac{23S}{125}$$; $$S_{DHEK}=\frac{304}{529}*\frac{23S}{125}=\frac{304 S}{23*125}$$; $$S_{ADHE}=\frac{2S}{125}+\frac{304 S}{23*125}=\frac{350 S}{23*125}=\frac{14 S}{115}\Rightarrow$$ $$\frac{S_{ADHE}}{S_{ABC}}=\frac{14}{115}$$

Задание 3978

На продолжении стороны $$BC$$ треугольника $$ABC$$ за точку $$B$$ расположена точка $$E$$ так, что биссектрисы углов $$AEC$$ и $$ABC$$ пересекаются в точке $$K$$, лежащей на стороне $$AC$$. Длина отрезка $$BE = 1$$, длина отрезка $$BC$$ равна $$2$$, градусная мера угла $$EKB$$ равна $$30^{\circ}$$. Найдите длину стороны $$AB$$.

Ответ: $$\frac{2}{\sqrt{7}}$$
Скрыть

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

Скрыть
1)Пусть $$EA=a$$. По свойству биссектрис из треугольника EAC: $$\frac{EC}{EA}=\frac{CK}{KA}$$ и треугольника  ABC: $$\frac{BC}{BA}=\frac{CK}{KA}$$ $$\Rightarrow$$ $$\frac{EC}{EA}=\frac{BC}{BA}$$;  $$\Rightarrow$$ $$AB=\frac{EA\cdot BC}{EC}=\frac{a\cdot2}{3}=\frac{2}{3}a$$
2) $$\angle KBA=\alpha=\angle CBK\Rightarrow$$$$\angle KBE=180^{\circ}-\alpha\Rightarrow$$$$\angle BEK=180-(30+180-\alpha)=\alpha-30=\angle KEA\Rightarrow$$$$\angle BEA=2\alpha-60^{\circ}$$
$$\angle CBE=180-2\alpha\Rightarrow$$$$\angle BCE=180-(2\alpha-60+180-2\alpha)=60^{\circ}$$
3)По теореме косинусов из треугольника BCE: $$\sqrt{1}=\sqrt{(\frac{2}{3}a)^{2}+a^{2}-2\cdot\frac{2}{3}a\cdot a\cdot\cos60}\Rightarrow$$$$1=\frac{4}{9}a^{2}+a^{2}-\frac{4}{3}a^{2}\cdot\frac{1}{2}\Rightarrow$$$$1=\frac{13}{5}a^{2}-\frac{6}{9}a^{2}\Rightarrow$$$$\frac{7}{9}a^{2}=1\Rightarrow$$$$a^{2}=\frac{9}{7}$$$$a=\frac{3}{\sqrt{7}}\Rightarrow$$$$AB=\frac{2}{3}\cdot\frac{3}{\sqrt{7}}=\frac{2}{\sqrt{7}}$$

Задание 1811

Найдите градусную меру меньшего угла прямоугольного треугольника, если гипотенуза равна $$20$$, а площадь равна $$50\sqrt{2}$$.

Ответ: 22,5
Скрыть

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

Задание 3630

Одна из биссектрис треугольника делится точкой пересечения биссектрис в отношении $$40:1$$, считая от вершины. Найдите периметр треугольника, если длина стороны треугольника, к которой эта биссектриса проведена, равна $$30$$.

Ответ:

Задание 3633

Площадь треугольника $$ABC$$ равна $$80$$. Биссектриса $$AD$$ пересекает медиану $$BK$$ в точке $$E$$, при этом $$BD:CD=1:3$$. Найдите площадь четырехугольника $$EDCK$$.

Ответ:

Задание 4331

Прямая пересекает стороны $$AB$$ и $$AC$$ треугольника $$ABC$$ в точках $$P$$ и $$M$$ соответственно. Найдите отношение площади треугольника $$AMP$$ к площади четырехугольника $$MCBP$$, если $$AP:PB=5:4$$, $$AM:MC=3:5$$.

Ответ: $$\frac{5}{19}$$
Скрыть

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

Скрыть

1) $$S_{ABC}=\frac{1}{2}AB\cdot AC\cdot \sin A=\frac{1}{2}9x\cdot 8y\cdot \sin \alpha =36xy\sin \alpha$$ 2) $$S_{APM}=\frac{1}{2}AP\cdot AM\cdot \sin A=\frac{1}{2}5x\cdot 3y\cdot \sin \alpha =7,5xy\sin \alpha$$ 3) $$S_{PBCM}=S_{ABC}-S_{APM}=36xy\sin \alpha-7,5xy\sin \alpha=28,5xy\sin \alpha$$ 4) $$\frac{S_{AMP}}{S_{MCBP}}=\frac{7,5xy\sin \alpha}{28,5xy\sin \alpha}=\frac{75}{285}=\frac{15}{57}=\frac{5}{19}$$

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 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 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: