Ответом к заданию по математике может быть целое число, конечная десятичная дробь (записывайте её через запятую, вот так: 2,5) или последовательность цифр (пишите без пробелов: 97531).
Дан треугольник со сторонами и . Вписанная в него окружность с центром касается стороны в точке — середина — биссектриса треугольника — центр описанной около него окружности.
Докажите, что — середина отрезка .
Пусть прямые и пересекаются в точке , а продолжение биссектрисы пересекает описанную окружность в точке . Найдите площадь четырёхугольника .
Показать разбор
А. Из теоремы, обратной теореме Пифагора, следует, что треугольник прямоугольный с прямым углом при вершине . Пусть — точка касания вписанной окружности треугольника с катетом , — радиус этой окружности. Тогда — квадрат, поэтому
.
По свойству биссектрисы треугольника , поэтому
.
Значит, , .
Следовательно, , что и требовалось доказать.
Б. Центр окружности, описанной около прямоугольного треугольника, — середина гипотенузы, а так как точка — середина дуги описанной окружности этого треугольника, точки , и лежат на серединном перпендикуляре к катету .
Пусть — проекция точки на среднюю линию треугольника . Тогда
,
.
Отрезок — биссектриса треугольника , поэтому . Значит,
.
Треугольник прямоугольный с прямым углом при вершине , так как
,
поэтому отрезок перпендикулярен отрезку , то есть биссектриса треугольника является его высотой. Значит, .
Четырёхугольник — трапеция с основаниями , и высотой . Следовательно, .
Примечание. Доказательство того, что отрезок перпендикулярен отрезку , может быть таким. Середина отрезка — проекция точки на прямую , а отрезок — проекция отрезка на эту прямую. Значит, — середина хорды описанной окружности треугольника . Следовательно, отрезок перпендикулярен отрезку .
Ответ: Б. .
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Это задание решали 11 тыс. раз. С ним справились 5% пользователей.
Дан треугольник со сторонами и . Вписанная в него окружность с центром касается стороны в точке — середина — биссектриса треугольника — центр описанной около него окружности.
Докажите, что — середина отрезка .
Пусть прямые и пересекаются в точке , а продолжение биссектрисы пересекает описанную окружность в точке . Найдите площадь четырёхугольника .
Показать разбор
А. Из теоремы, обратной теореме Пифагора, следует, что треугольник прямоугольный с прямым углом при вершине . Пусть — точка касания вписанной окружности треугольника с катетом , — радиус этой окружности. Тогда — квадрат, поэтому
.
По свойству биссектрисы треугольника , поэтому
.
Значит, , .
Следовательно, , что и требовалось доказать.
Б. Центр окружности, описанной около прямоугольного треугольника, — середина гипотенузы, а так как точка — середина дуги описанной окружности этого треугольника, точки , и лежат на серединном перпендикуляре к катету .
Пусть — проекция точки на среднюю линию треугольника . Тогда
,
.
Отрезок — биссектриса треугольника , поэтому . Значит,
.
Треугольник прямоугольный с прямым углом при вершине , так как
,
поэтому отрезок перпендикулярен отрезку , то есть биссектриса треугольника является его высотой. Значит, .
Четырёхугольник — трапеция с основаниями , и высотой . Следовательно, .
Примечание. Доказательство того, что отрезок перпендикулярен отрезку , может быть таким. Середина отрезка — проекция точки на прямую , а отрезок — проекция отрезка на эту прямую. Значит, — середина хорды описанной окружности треугольника . Следовательно, отрезок перпендикулярен отрезку .
Ответ: Б. .
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Это задание решали 8 тыс. раз. С ним справились 5% пользователей.
Прямая, проходящая через вершину прямоугольника перпендикулярно диагонали , пересекает сторону в точке , равноудалённой от вершин и .
Докажите, что .
Найдите расстояние от центра прямоугольника до прямой , если
Показать разбор
А. Пусть угол между стороной и диагональю прямоугольника равен . Треугольник равнобедренный, поэтому
Прямоугольные треугольники и равны по катету и гипотенузе, поэтому
Пусть — точка пересечения отрезков и . Тогда — высота прямоугольного треугольника , проведённая из вершины прямого угла.
Значит, .
Следовательно,
Б. В прямоугольнике имеем
,
,
Из прямоугольного треугольника находим
.
Пусть — центр прямоугольника . Расстояние от центра прямоугольника до прямой равно высоте треугольника . Площадь треугольника равна половине площади треугольника
, откуда
Ответ: Б. .
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Это задание решали 9 тыс. раз. С ним справились 8% пользователей.
Прямая, проходящая через вершину прямоугольника перпендикулярно диагонали , пересекает сторону в точке , равноудалённой от вершин и .
Докажите, что .
Найдите расстояние от центра прямоугольника до прямой , если .
Показать разбор
А. Пусть угол между стороной и диагональю прямоугольника равен . Треугольник равнобедренный, поэтому
.
Прямоугольные треугольники и равны по катету и гипотенузе, поэтому .
Пусть — точка пересечения отрезков и . Тогда — высота прямоугольного треугольника , проведённая из вершины прямого угла. Значит, .
Следовательно, .
Б. В прямоугольнике имеем
,
,
.
Из прямоугольного треугольника находим
.
Пусть — центр прямоугольника . Расстояние от центра прямоугольника до прямой равно высоте треугольника .
Найдём площадь треугольника . Она равна половине произведения основания на высоту, проведённую к стороне или её продолжению. Эта высота - отрезок , равный по длине отрезку , значит, площадь треугольника равна
Площадь треугольника равна половине площади треугольника , т.к. - медиана в треугольнике , которая делит треугольник на два равновеликих треугольника.
, откуда
Ответ: Б.
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Это задание решали 12 тыс. раз. С ним справились 8% пользователей.
Две окружности касаются внешним образом в точке . Прямая касается меньшей окружности в точке , а большей — в точке , отличной от . Прямая вторично пересекает бóльшую окружность в точке , прямая вторично пересекает меньшую окружность в точке .
Докажите, что прямая параллельна прямой .
Пусть — отличная от точка пересечения отрезка с большей окружностью. Найдите , если радиусы окружностей равны и .
Показать разбор
А. Пусть общая касательная к данным окружностям, проведённая через точку , пересекает общую касательную в точке . Тогда , то есть медиана треугольника равна половине стороны . Значит, . Тогда , поэтому — диаметр меньшей окружности. Следовательно, прямая перпендикулярна прямой .
Аналогично докажем, что прямая перпендикулярна прямой . Прямые и перпендикулярны одной и той же прямой , значит, они параллельны.
Б. Пусть радиусы окружностей равны и , где . Опустим перпендикуляр из центра меньшей окружности на диаметр большей. Тогда
.
Опустим перпендикуляр из точки на . Тогда
.
Отрезок — высота прямоугольного треугольника , проведённая из вершины прямого угла, а и — секущие к большей окружности, проведённые из одной точки, поэтому
.
Следовательно
.
Ответ:
Содержание критерия
Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта А, и обоснованно получен верный ответ в пункте Б
Обоснованно получен верный ответ в пункте Б. 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. 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
Максимальный балл
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Две окружности касаются внешним образом в точке . Прямая касается меньшей окружности в точке , а большей — в точке , отличной от . Прямая вторично пересекает бóльшую окружность в точке , прямая вторично пересекает меньшую окружность в точке .
Докажите, что прямая параллельна прямой .
Пусть — отличная от точка пересечения отрезка с большей окружностью. Найдите , если радиусы окружностей равны и .
Показать разбор
А. Пусть общая касательная к данным окружностям, проведённая через точку , пересекает общую касательную в точке . Тогда , то есть медиана треугольника равна половине стороны . Значит, . Тогда , поэтому — диаметр меньшей окружности. Следовательно, прямая перпендикулярна прямой .
Аналогично докажем, что прямая перпендикулярна прямой . Прямые и перпендикулярны одной и той же прямой , значит, они параллельны.
Б. Пусть радиусы окружностей равны и , где . Опустим перпендикуляр из центра меньшей окружности на диаметр большей. Тогда
.
Опустим перпендикуляр из точки на . Тогда
.
Отрезок — высота прямоугольного треугольника , проведённая из вершины прямого угла, а и — секущие к большей окружности, проведённые из одной точки, поэтому
.
Следовательно
.
Ответ:
Содержание критерия
Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта А, и обоснованно получен верный ответ в пункте Б
Обоснованно получен верный ответ в пункте Б. 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. 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
Максимальный балл
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Две окружности касаются внешним образом в точке . Прямая касается меньшей окружности в точке , а большей — в точке , отличной от . Прямая вторично пересекает бóльшую окружность в точке , прямая вторично пересекает меньшую окружность в точке .
Докажите, что прямая параллельна прямой .
Пусть — отличная от точка пересечения отрезка с большей окружностью. Найдите , если радиусы окружностей равны и .
Показать разбор
А. Пусть общая касательная к данным окружностям, проведённая через точку , пересекает общую касательную в точке . Тогда , то есть медиана треугольника равна половине стороны . Значит, . Тогда , поэтому — диаметр меньшей окружности. Следовательно, прямая перпендикулярна прямой .
Аналогично докажем, что прямая перпендикулярна прямой . Прямые и перпендикулярны одной и той же прямой , значит, они параллельны.
Б. Пусть радиусы окружностей равны и , где . Опустим перпендикуляр из центра меньшей окружности на диаметр большей. Тогда
.
Опустим перпендикуляр из точки на . Тогда
.
Отрезок — высота прямоугольного треугольника , проведённая из вершины прямого угла, а и — секущие к большей окружности, проведённые из одной точки, поэтому
.
Следовательно
.
Ответ:
Содержание критерия
Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта А, и обоснованно получен верный ответ в пункте Б
Обоснованно получен верный ответ в пункте Б. 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. 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
Максимальный балл
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Две окружности касаются внешним образом в точке . Прямая касается меньшей окружности в точке , а большей — в точке , отличной от . Прямая вторично пересекает бóльшую окружность в точке , прямая вторично пересекает меньшую окружность в точке .
Докажите, что прямая параллельна прямой .
Пусть — отличная от точка пересечения отрезка с большей окружностью. Найдите , если радиусы окружностей равны и .
Показать разбор
А. Пусть общая касательная к данным окружностям, проведённая через точку , пересекает общую касательную в точке . Тогда , то есть медиана треугольника равна половине стороны . Значит, . Тогда , поэтому — диаметр меньшей окружности. Следовательно, прямая перпендикулярна прямой .
Аналогично докажем, что прямая перпендикулярна прямой . Прямые и перпендикулярны одной и той же прямой , значит, они параллельны.
Б. Пусть радиусы окружностей равны и , где . Опустим перпендикуляр из центра меньшей окружности на диаметр большей. Тогда
.
Опустим перпендикуляр из точки на . Тогда
.
Отрезок — высота прямоугольного треугольника , проведённая из вершины прямого угла, а и — секущие к большей окружности, проведённые из одной точки, поэтому
.
Следовательно
.
Ответ:
Содержание критерия
Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта А, и обоснованно получен верный ответ в пункте Б
Обоснованно получен верный ответ в пункте Б. 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. 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
Максимальный балл
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Две окружности касаются внешним образом в точке . Прямая AB касается первой окружности в точке , а второй — в точке . Прямая пересекает первую окружность в точке , прямая пересекает вторую окружность в точке .
Докажите, что прямые и параллельны.
Найдите площадь треугольника , если известно, что радиусы окружностей равны и .
Показать разбор
Решение.
А. Обозначим центры окружностей и соответственно. Пусть общая касательная, проведённая к окружностям в точке , пересекает в точке . По свойству касательных, проведённых из одной точки, и Треугольник , у которого медиана равна половине стороны, к которой она проведена, прямоугольный.
Вписанный угол прямой, поэтому он опирается на диаметр . Значит, . Аналогично, получаем, что . Следовательно, прямые и параллельны.
Б. Пусть, для определённости, первая окружность имеет радиус , а вторая — радиус .
Треугольники и подобны, . Пусть , тогда
.
У треугольников и общая высота, следовательно, , то есть . Аналогично . Площадь трапеции равна . Вычислим площадь трапеции . Проведём к перпендикуляр , равный высоте трапеции, и найдём его из прямоугольного треугольника :
.
Тогда
.
Следовательно, , откуда и .
Содержание критерия
Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта А, и обоснованно получен верный ответ в пункте Б.
Получен обоснованный ответ в пункте Б, 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, 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, приведённых выше.