Задачи

Фильтрация

Показать фильтрацию

По классам:

По предметам:

По подготовке:

По классам:

По авторам:

Через точку на стороне произвольного треугольника необходимо провести прямую, которая отсекает от данного треугольника подобный треугольник. Сколькими способами это можно сделать? Как изменится ответ, если в условии задачи вместо произвольного треугольника рассмо­ треть прямоугольный? Проведите исследование.

Решение №39632: Анализ: Для того чтобы треугольники были подобны, необходимо, чтобы прямая была параллельна стороне треугольника. Построение: через точку на стороне проведем прямую, параллельную одной из двух других сторон (два способа).

Ответ: NaN

Отрезок, концы которого лежат на боковых сторонах трапеции, параллелен ее основаниям и проходит через точку пересечения диагоналей. Найдите длину этого отрезка, если основания трапеции равны \(a\) и \(b\).

Решение №39633: Рассмотрим \(\Delta ВОС\) и \(\Delta DОА\): \(\angle BOC = \angle AOD\) как вертикальные; \(\angle BCO = \angle DAO\) как внутренние накрест лежащие при \(BC \parallel AD\) и секущей \(AС \Rightarrow \Delta ВОС \sim \Delta DOA\) по двум углам. Из подобия следует: \(\fraq{BC}{AD} = \fraq{OC}{AO} = \fraq{BO}{OD} = \fraq{a}{2} \Rightarrow BO = \fraq{a \cdot OD}{b}\); \(CO = \fraq{AO \cdot a}{b}\), тогда \(BD = BO + OD = \fraq{(a + b) \cdot OD}{b}\), \(AC = AO + OC = \fraq{(a + b) \cdot AO}{b}\). Рассмотрим \(\Delta DOF\) и \(\Delta DBC\): \(\angle D\) - общий; \(\angle DOF = \angle DBC\) - как соответственные при \(BC \parallel EF\) и секущей \(BD \Rightarrow \Delta DOF \sim \Delta DBC\) по двум углам. Из подобия треугельников следует: \(\fraq{DO}{BD} = \fraq{OF}{BC} \Rightarrow OF = \fraq{DO \cdot BC}{BD} = \fraq{DO \cdot a \cdot b}{(a + b) \cdot DO} = \fraq{ab}{a + b}\). Аналогично доказывается, что \(\Delta АОЕ \sim \Delta АСВ \Rightarrow \fraq{AO}{AC} = \fraq{OE}{BC} \Rightarrow OE = \fraq{AO \cdot BC}{AC} = \fraq{AO \cdot a \cdot b}{(a + b) \cdot AO} = \fraq{ab}{a + b}\), \(FE = 2OE = \fraq{2ab}{a + b}\).

Ответ: \(\fraq{2ab}{a + b}\).

В трапеции через точку, которая делит боковую сторону в отношении \(m : n\) , начиная от меньшего основания, проведена прямая, параллельная основаниям. Найдите длину отрезка этой прямой, заключенного внутри трапеции, если ее основания равны \(a\) и \(b\) \(a < b\).

Решение №39634: Рассмотрим \(\Delta ЕВK\) и \(\Delta ABD\): \(\angle EBK = \angle ABD\) (т. к. \(\angle B\) - общий); \(\angle BEK = \angle BAD\) как соответственные при \(EF \parallel AD\) и секущей \(АВ \Rightarrow \Delta ЕВK \sim \Delta ABD\) по двум углам. Из подобия треугольников следует \(\fraq{BE}{EA} = \fraq{m}{n} \Rightarrow \fraq{BE}{AB} = \fraq{m}{m + n}\). \(\fraq{m}{m + n} = \fraq{EK}{b} \Rightarrow EK = \fraq{mb}{m + n}\). Параллельные прямые \(EF\) и \(AD\) отсекают на сторонах угла пропорциональные отрезки (из теоремы о пропорциональных отрезках) \(\Rightarrow \fraq{BE}{AE} = \fraq{CF}{FD} = \fraq{m}{n} \Rightarrow \fraq{CF}{CD} = \fraq{n}{m + n}\). \(\Delta DKF \sim \Delta BDC\) (доказывается аналогично подобию \(\Delta ABD \sim \Delta EBK\)). Из подобия следует: \(\fraq{FD}{DC} = \fraq{KF}{BC}\); \(\fraq{n}{m + n} = \fraq{KF}{a} \Rightarrow KF = \fraq{an}{m + n}\). \(EF = KF + KE = \fraq{an}{m + n} + \fraq{bm}{m + n} = \fraq{an + bm}{m + n}\).

Ответ: \(\fraq{an + bm}{m + n}\).

Прямая, проходящая через точку пересечения диагоналей трапеции и точку пересечения продолжений ее боковых сторон, делит основания трапеции пополам. Докажите.

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: NaN

Отрезок \(MN\), концы которого лежат на сторонах \(AB\) и \(AC\) треугольника \(ABC\), параллелен стороне \(BC\). Докажите, что медиана треугольника, проведенная из вершины \(А\) , делит этот отрезок пополам.

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: NaN

Через некоторую вершину равнобедренного треугольника проведена прямая, делящая данный треугольник на два неравных равнобедренных треугольника, один из которых подобен данному. Найдите углы треугольника. Сколько решений имеет задача?

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: NaN

Через точку внутри произвольного треугольника необходимо провести прямую, которая отсекает от данного треугольника подобный треугольник. Сколькими способами это можно сделать? Проведите исследование. Обобщите в виде исследования результаты решения задач 376, 377, 382 и 383.

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: NaN

В прямоугольном треугольнике угол между медианой и высотой, проведенными к гипотенузе, равен \(20^\circ\). Найдите острые углы треугольника.

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: NaN

Постройте прямоугольный треугольник по катету и радиусу описанной окружности.

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: NaN

Подобны ли два прямоугольных треугольника, если: а) они имеют общий угол; б) они имеют общий острый угол; в) один из них имеет угол \(20^\circ\), а другой — угол \(70^\circ\); г) один из них имеет угол \(50^\circ\), а катет другого вдвое меньше гипотенузы?

Решение №39641: а) Треугольники не подобны, если общий угол - прямой. Например, в \(\Delta АВС\) и \(\Delta ADC\) угол \(\angle A\) - общий, но треугольники не подобны. б) Если общий острый угол, то прямоугольные треугольники подобны по одному равному острому углу. в) Острые углы первого треугольника равны \(20^\circ\) и \(90^\circ - 20^\circ = 70^\circ\). Острые углы второго треугольника \(70^\circ\) и \(90^\circ - 70^\circ = 20^\circ\), следовательно, треугольники подобны по одному равному острому углу. г) В первом треугольнике углы равны \(90^\circ\), \(50^\circ\) и \(90^\circ - 50^\circ = 40^\circ\). Если в прямоугольном треугольнике катет вдвое меньше гипотенузы, то его углы равны \(30^\circ\), \(60^\circ\), \(90^\circ\). Следовательно, треугольники не подобны.

Ответ: а) Не подобны; б) Если общий острый угол, то прямоугольные треугольники подобны по одному равному острому углу. в) Подобны по одному равному острому углу. г) Не подобны.

Может ли высота прямоугольного треугольника, проведенная к гипотенузе, быть меньше каждой из проекций катетов на гипотенузу; быть равной проекции катета на гипотенузу?

Решение №39642: \(CD\) - высота \(\Delta АВС\), проведенная из вершины \(С\), по определению высоты \(CD \perp AB\), тогда \(DB\) и \(AD\) - проекции катетов \(ВС\) и \(АС\) соответственно на гипотенузу \(AB\). Прямоугольные треугольники \(\Delta ABC\), \(\Delta ACD\), \(\Delta CBD\) подобны, тогда \(AD : CD = CD : DB\). Следовательно, \(CD^2 = AD \cdot DB\). Если \(CD < AD\) и \(CD < DB\), то \(CD^2 < AD \cdot DB\), что противоречит равенству \(CD^2 = AD \cdot DB\). Следовательно, такая ситуация невозможна. Если \(CD = AD\) и \(CD = DB\), то условие \(CD^2 = AD \cdot DB\) выполнится, и такая ситуация возможна.

Ответ: NaN

Отрезки \(a_{c}\) и \(b_{c}\) — проекции катетов \(a\) и \(b\) прямоугольного треугольника на гипотенузу. Сравните: а) \(a\) и \(b\), если \(a_{c} c\).

Решение №39643: \(\Delta АВС \sim \Delta ACD \sim \Delta CBD\), тогда: \(а : b = a_{c} : h = h : b_{c}\), отсюда получаем \(h^2 = a_{c} \cdot b_{c}\), тогда \(\fraq{a}{b} = \fraq{a_{c}}{\sqrt{a_{c}b_{c}}} = \sqrt{\fraq{a_{c}}{b_{c}}} \cdot \fraq{a_{c}}{b_{c}} = \fraq{a^2}{b^2}. а) если \(a_{c} < b_{c}\), то \(а < b\). б) если \(а > b\), то \(a_{c} > b_{c}\).

Ответ: NaN

Могут ли быть подобными неравные прямоугольные треугольники с общей гипотенузой; с общим катетом?

Решение №39644: 1) Допустим, прямоугольные треугольники с общей гипотенузой могут быть подобны и не равны между собой. Если треугольники подобны, то они имеют одинаковые острые углы: \(\alpha = \beta\), \(AC\) - общая гипотенуза (см. рис.). Проведем два луча, выходящих из точки \(А\) под углами \(\alpha\) и \(\beta\) к гипотенузе \(AC\), а потом найдем проекцио \(АС\) на эти лучи. Так как равные наклонные имеют равные проекции, то \(AE = AD\), тогда \(\Delta ЕАС = \Delta DAC\) по двум сторонам и углу между ними, получили противоречие, следовательно, неравные прямоугольные треугольники с общей гипотенузой не могут быть подобны. 2) Неравные прямоугольные треугольники с общим катетом могут быть подобны. Например, возможна такая ситуация: \(BD\) - общий катет, \(\angle ABD = \angle CBD = 90^\circ\) и пусть \(\angle ADB = \angle DCB\). Тогда \(\Delta ADB \sim \Delta DCB\) по равному острому углу, но эти треугольники не равны.

Ответ: NaN

Для построения четвертого пропорционального отрезка \(х = \fraq{ab}{c}\) ученик предложил построить прямоугольный треугольник с катетами \(a\) и \(b\) и гипотенузой \(c\) и провести в нем высоту \(h_{c}\), равную \(х\). Другой ученик утверждает, что этот способ ошибочный. Кто из учеников прав?

Решение №39645: \(\Delta АВС \sim \Delta CBD \sim \Delta ACD\), тогда из подобия: 1) \(\fraq{a}{a_{c}} = \fraq{c}{a}\), следовательно, \(a_{c} = \fraq{a^2}{c}\). 2) \(\fraq{a_{c}}{h_{c}} = \fraq{a}{b}\), следовательно, \(h_{c} = \fraq{a_{c} \cdot b}{a}\), подставляем выражение для \(a_{c}\), и получаем: \(h_{c} = \fraq{a^2 \cdot b}{a \cdot c} = \fraq{ab}{c}\). Тогда \(x = h_{c}\) и первый ученик прав.

Ответ: Первый ученик прав.

Начертите прямоугольный треугольник и проведите его высоту из вершины прямого угла. Выделите цветом проекции катетов на гипотену­зу и измерьте их длины. Используя метрические соотношения, вычислите приближенно: а) длину проведенной высоты; б) длины катетов. Проверьте полученные результаты измерениями.

Решение №39646: \(a_{c} = 1,4\) см; \(b_{c} = 4,9\) см. a) \(h_{c} = \sqrt{a_{c} \cdot b_{c}} = \sqrt{1,4 \cdot 4,9} = 2,6\) см. б) \(a = \sqrt{(a_{c} \cdot b_{c}) \cdot a_{c}} = \sqrt{6,3 \cdot 1,4} = 3,0\) см, \(b = \sqrt{b_{c} \cdot (a_{c} \cdot b_{c})} = \sqrt{6,3 \cdot 4,9} = 5,6\) см. Примечание: Для расчетов мы выбрали треугольник, катеты которого равны 3,0 см и 5,6 см.

Ответ: a) \(2,6\) см. б) \(a = 3,0\) см, \(b = 5,6\) см. Примечание: Для расчетов мы выбрали треугольник, катеты которого равны 3,0 см и 5,6 см.

Начертите прямоугольный треугольник \(ABC\) с гипотенузой \(AB\). Отметьте на катете \(АС\) точку \(М\) и проведите к гипотенузе перпенди­куляр \(MN\). Из точки \(N\) проведите к катету \(AC\) перпендикуляр \(NK\). Назовите три треугольника, подобные треугольнику \(АВС\), и запишите их подобие.

Решение №39647: \(\Delta ABC \sim \Delta ANK \sim \Delta NMK \sim \Delta AMN\).

Ответ: \(\Delta ABC \sim \Delta ANK \sim \Delta NMK \sim \Delta AMN\).

На рис. 116 найдите подобные треугольники и докажите их подобие.

Решение №39648: a) \(\angle ABC = \angle MBK\) - общий, тогда треугольники \(\Delta АВС\) и \(\Delta MBK\) подобны по равному острому углу. \(\Delta АВС \sim \Delta MBK\). б) \(ABCD\) - параллелограмм, тогда \(\angle DAB = \angle BCD\) по свойству противолежащих углов параллелограмма. Тогда прямоугольные треугольники \(\Delta ABK\) и \(\Delta СВМ\) подобны по равному острому углу: \(\Delta АВК \sim \Delta CBM\).

Ответ: NaN

На рис. 117 найдите подобные треугольники и докажите их подобие.

Решение №39649: a) \(\angle ABC = \angle KBM\) - совпадающие. Прямоугольные треугольники \(\Delta АВС\) и \(\Delta КВМ\) подобны по равному острому углу: \(\Delta АВС \cdot \Delta KВМ\). б) \(ABCD\) - прямоугольник. По определению прямоугольника \(\angle DAB = \angle ABC = \angle BCD = \angle CDA = 90^\circ\). Рассмотрим \(\Delta AFD\) и \(\Delta BFO\). \(\angle AFD = \angle BFO\) - совпадающий, тогда прямоугольные треугольники \(\Delta AFD\) и \(\Delta BFO\) подобны по острому углу. \(\Delta AFD \sim \Delta BFO\). Рассмотрим треугольники \(\Delta BFO\) и \(\Delta CDO\). \(\angle FOB = \angle DOC\) вертикальные углы. Тогда прямоугольные треугольники \(\Delta BFO\) и \(\Delta СDО\) подобны по равному острому углу. \(\Delta BFO \sim \Delta CDO\). Получили три подобных треугольника: \(\Delta AFD \sim \Delta BFO \sim \Delta CDO\).

Ответ: NaN

Сформулируйте и докажите признак подобия прямоугольных треугольников по двум катетам.

Решение №39650: Если два катета одного прямоугольного треугольника пропорциональны двум катетам другого прямоугольного треугольника, то эти два треугольника подобны. Для доказательства используем то, что угол между катетами равен \(90^\circ\). Тогда эти два треугольника подобны по двум сторонам и углу между ними, что и требовалось доказать.

Ответ: Если два катета одного прямоугольного треугольника пропорциональны двум катетам другого прямоугольного треугольника, то эти два треугольника подобны.

Наблюдатель, который находится в точ­ке \(А\), видит конец жерди \(В\) и верхнюю точку башни \(D\), причем точки \(А\), \(В\) и \(D\) расположе­ны на одной прямой (см. рис. ниже). Определите высоту башни, если \(ВС = 4\) м, \(АС = 6\) м, \(АЕ = 90\) м.

Решение №39651: Рассмотрим треугольники \(\Delta АВС\) и \(\Delta ADE\). \(\angle BAC = \angle DAE\) - совпадающие, тогда \(\Delta АВС \sim \Delta ADE\) по равному острому углу. Из подобия: \(BC : AC = DE : AE\). Откуда \(DE = \fraq{BC \cdot AE}{AC}\). \(DE = \fraq{4 \cdot 90}{6} = 60\) (м).

Ответ: Высота башни равна 60 м.

Высота дерева равна 9,2 м, а длина те­ни человека, рост которого 1,8 м, равна 2,7 м. Найдите длину тени дерева.

Решение №39652: Рассмотрим треугольники \(\Delta BEA\) и \(\Delta DEC\). \(\angle BEA = \angle DEC\) - совпадающий. Тогда прямоугольные треугольники подобны по острому углу: \(\Delta ВЕА \sim \Delta DEC\). Из подобия: \(ВА : AE = DC : CE\), тогда \(AE = \fraq{BA \cdot CE}{DC}\). \(AE = \fraq{9,2 \cdot 2,7}{1,8} = 13,8\) (м).

Ответ: Длина тени дерева равна 13,8 м.

В прямоугольном треугольнике \(АВС\) (\(\angle С = 90^\circ\)) проведена высота \(CD\) (см. рис. 114). Найдите: а) \(CD\), если \(AD = 4\) см, \(DB = 25\) см; б) \(АС\) и \(ВС\), если \(АВ = 50\) см, \(АD = 18\) см.

Решение №39653: а) Рассмотрим \(\Delta АВС\) и \(\Delta CBD\). \(\angle ABC = \angle CBD\) - общий угол. Тогда эти прямоугольные треугольники подобны по равному острому углу: \(\Delta АВС \sim \Delta CBD\). Рассмотрим \(\Delta АВС\) и \(\Delta ACD\). \(\angle CAD = \angle BAC\) - общий угол. Тота эти прямоугольные треугольники подобны по равному острому углу: \(\Delta АВС \sim \Delta ACD\). Тогда: \(\Delta АВС \sim \Delta ACD \sim \Delta CBD\). Из подобия: \(AD : CD = CD : DB\). Отсюда: \(CD = \sqrt{AD \cdot DB\). \(CD = \sqrt{4 \cdot 25} = \sqrt{100} = 10\) (см). б) По аксиоме об измерении отрезков: \(DB = AB - AD\); \(DB = 50 - 18 = 32\) см. В пункте (а) было доказано подобие треугольников \(\Delta АВС \sim \Delta АСD \sim \Delta CBD\), из которого получаем: \(AC : AD = AB : AC\). Откуда \(AC = \sqrt{AD \cdot AB\); \(AC = \sqrt{18 \cdot 50} = 30\) (см), \(BC : DB = AB : CB\). Откуда \(BC = \sqrt{AB \cdot DB}; \(BC = \sqrt{50 \cdot 32} = 40\) (см).

Ответ: а) \(CD = 10\) (см); б) \(AC = 30\) (см), \(BC = 40\) (см).

Найдите периметр прямоугольного треугольника, высота которого делит гипотенузу на отрезки длиной 4,5 см и 8 см.

Решение №39654: Прямоугольные треугольники подобны: \(\Delta АВС \sim \Delta ACD \sim \Delta CBD\) (доказательство приведено в задаче № 398). Из подобия треугольников: \(\fraq{AC}{AD} = \fraq{AB}{AC}\), откуда \(AС = \sqrt{AD \cdot AB}\) и \(\fraq{BC}{BD} = \fraq{AB}{BC}\), откуда \(BС = \sqrt{BD \cdot AB}\). По аксиоме об измерении отрезков: \(AB = AD + DB\), \(AB = 4,5 + 8 = 12,5\) (см). Тогда \(AC = \sqrt{4,5 \cdot 12,5} = 7,5\) (см) и \(BC = \sqrt{8 \cdot 12,5} = 10\) (см). Периметр треугольника \(Р = AB + ВС + AC\); \(P = 12,5 + 10 + 7,5 = 30\) (см).

Ответ: 30 см.

Докажите, что отношение соответствующих высот подобных тре­угольников равно коэффициенту подобия.

Решение №39655: Пусть имеется два подобных треугольника с коэффициентом подобия \(\kappa\). Тогда \(\fraq{AB}{A'B'} = \kappa\). Из подобия треугольников \(\Delta АВС \sim \Delta A'B'C'\) следует равенство углов: \(\angle CAB = \angle C'A'B'\). Тогда прямоугольные треугольники \(\Delta ABD\) и \(\Delta A'B'D'\) , где \(BD\) и \(B'D'\) - высоты соотвествующих треугольников, подобны по равному острому углу: \(\Delta ABD \sim \Delta A'B'D'\). Тогда из подобия: \(\fraq{BD}{B'D'} = \fraq{AB}{A'B'} = \kappa\). Доказательство аналогично для других двух высот.

Ответ: NaN

В прямоугольный треугольник вписан квадрат (см. рис. ниже). а) Найдите на рисунке подобные треугольники и докажите их подобие. б) Найдите сторону квадрата, если \(ВК = 9 см\), \(МС = 4 см\).

Решение №39656: a) По определению квадрата: \(\angle KAM = \angle AML = \angle MLK = \angle LKA = 90^\circ\). \(\delta ABC\) и \(\Delta KBL\) имеют общий угол: \(\angle ABC = \angle KBL\), следовательно, по равному острому углу треугольники подобны: \(\Delta АВС \sim \Delta KBL\) Для треугольников \(\delta АВС\) и \(\Delta MLK\) общий угол: \(\angle MCL = \angle ACB\), следовательно, эти треугольники тоже подобны по равному острому углу. Получили: \(\Delta АВС \sim \Delta KBL \sim \Delta MLC\). б) Из подобия треугольников: \(\Delta BKL \sim \Delta LMC : \fraq{BK}{KL} = \fraq{LM}{MC}\), но \(KL = LM\) (по определению квадрата), тогда \(KL =\sqrt{BK \cdot MC} = \sqrt{9 \cdot 4} = 6 (см)\). Ответ: сторона квадрата равна \(6 см\).

Ответ: Ответ: сторона квадрата равна \(6 см\).

Две окружности с радиусами \(4 см\) и \(6 см\) касаются внешним образом. Их общая касательная, которая не проходит через точку касания окружностей, пересекает линию центров в точке \(А\) . Найдите расстояния от точки \(А\) до центров окружностей.

Решение №39657: По условию \(AE\) - касательная к окружностям. Тогда \(BD \perp AD\) и \(CE \perp AE\) (по определению касательной). Тогда \(\angle ADB = 90^\circ\) и \(\angle AEC = 90^\circ\) Рассмотрим прямоугольные треугольники \(|delta ADB\) и \(\Delta AEC\). \(\angle DAB = \angle EAC\) - общий угол, тогда \(\Delta АDВ \sim AEC\) по равному острому углу. Из подобия: \(\fraq{AB}{DB} = \fraq{AC}{EC}\) При этом \(DB = R_{1}\); \(EC = R_{2}\); \(AC = AB + BC = AB + R_{1} + R_{2}\), тогда: \(\fraq{AB}{R_{1}} = \fraq{AB + R_{1} + R_{2}}{R_{2}} \rightarrow AB \cdot (R_{2} - R_{1}) = R_{1}\) \((R_{1} + R_{2}) \rightarrow AB = \fraq{R_{1} (R_{1} + R_{2}){R_{2} - R_{1}}\); \(AB = \fraq{4 \cdot (4 + 6)}{6-4} = 20 (см)\). \(AC = AB + R_{1} + R_{2} = 20 + 10 = 30 (cм)\). Ответ: расстояние от точки \(А\) до центров окружностей равны \(20\) и \(30 см\).

Ответ: Ответ: расстояние от точки \(А\) до центров окружностей равны \(20\) и \(30 см\).

Отрезки \(ВК\) и \(ВМ\) — высоты параллелограмма \(ABCD\), проведенные из вершины угла \(В\) к сторонам \(АН\) и \(СВ\) соответственно. Найдите \(BK\) , если \(ВМ = 4 см\), \(AD : CD = 2 : 3\) .

Решение №39658: По свойству противолежащих углов параллелограмма \(\angle BAK = \angle BCM\). По определению высоты, \(ВК \perp AD\) и \(BM \perp CD\), тогда \(\Delta АВК\) и \(Delta ВСМ\) - прямоугольные, причем \(\Delta АВК \sim \Delta СВМ\) по равному острому углу. По свойству противолежащих сторон параллелограмма \(AB = CD\) и \(ВС = AD\); тогда: \(AB : BC = CD : AD = 3 : 2\). Из подобия: \(\fraq{AB}{BK} = \fraq{BC}{MB}\); отсюда \(ВК = \fraq{AB}{BC} \cdot BM\); \(BK = \fraq{3}{2} \cdot 4 = 6 (см)\). Ответ: высота \(ВК\) равна \(6 см\).

Ответ: Ответ: высота \(ВК\) равна \(6 см\).

Докажите, что проекции катетов на гипотенузу прямоугольного треугольника относятся как квадраты катетов: \(\fraq{a_{c}}{b_{c}} = \fraq{a^{2}}{b^{2}}

Решение №39659: \(\Delta ABC \sim \Delta ACD \sim \Delta CDB\) (подробное доказательство приведено в задаче N 398). Из подобия: \(b : а = b_{c} : h_{c} = h_{c} : a_{c}\), Откуда: \(h_{c} = \sqrt{a_{c} \cdot b_{c}}\), следовательно: \(\fraq{b}{a} = \fraq{b_{c}}{h_{c}} = \fraq{bc}{\sqrt{a_{c} \cdot b_{c}} = \srqt{\fraq{b_{c}}{a_{c}}}\) отсюда получаем \(\fraq{a_{c}}{b_{c}} = \fraq{a^{2}}{b^{2}}\)

Ответ: NaN

По данным рис. 114 выразите \(a_{c}\) и \(b_{c}\) через \(a\), \(b\) и \(c\).

Решение №39660: \(\Delta ABC \sim \Delta ACD \sim \Delta CBD\) (доказательство в задаче 398), тогда \(a : a_{c} = c : a\), откуда \(a_{c} = \fraq{a^{2}}{c}\). Аналогично \(b : b_{c} = c : b\), и \(b_{c} = \fraq{b^{2}}{c}\).

Ответ: NaN

Высота прямоугольного треугольника равна \(24 см\) и делит гипотенузу в отношении \(9 : 16\). Найдите катеты треугольника.

Решение №39661: \(\Delta АВС \sim ACD \sim \delta CBD\) (см. решение задачи N 398). Из подобия: \(b_{c} : h_{c} = h_{c} : а_{c}\), тогда \(h_{c} = \sqrt{a_{c} \cdot b_{c}}. Пусть \(а_{c} = 16х\), тогда \(b_{c} = 9x\), подставляем в выражение для \(h_{c}\): \(h_{c} = \sqrt{9x-16x} = 12x\), отсюда \(24 = 12х\); \(х = 2\); тогда: \(а_{c} = 2 \cdot 16 = 32 (см)\) и \(b_{c} =2 \cdot 9 = 18 (см)\). Из подобия: \(а : a_{c} = с : а\), тогда \(а = \sqrt{a_{1} c}\) По аксиоме об измерении отрезков \(с = а_{1} + b_{c}\); \(с = 18 + 32 = 50 (см)\), тогда \(a = \sqrt{32 \cdot 50} = 40 (см)\). Из подобия: \(b : b_{c} = с : b\); откуда \(b = \sqrt{b_{c} \cdot с}\), тогда \(b = \sqrt{18 \cdot 50} = 30 (см)\). Ответ: катеты равны \(30\) и \(40 см\).

Ответ: Ответ: катеты равны \(30\) и \(40 см\).

Точка \(C\) делит диаметр окружности \(АВ\) на отрезки \(АС = 10 см\) и \(СВ = 8 см\). Отрезок \(СВ\) — перпендикуляр к \(АВ\). Определите расположение точки \(D\) относительно данной окружности, если \(CD = 9 см\).

Решение №39662: Найдем длину отрезка \(СМ\) - высоты треугольника \(\Delta АМВ\). Если \(CD < CM\), то точка \(D\) лежит внутри окружности. Если \(CD > CM\), то вне. Треугольник \(\Delta АМВ\) вписан в окружность и опирается (На диаметр, значит, \(\angle AMB = 90^\circ\), и отет треугольник прямоугольник. Высоту \(CM\) находим из подобия \(\Delta AMC \sim \Delta MBC\); \(CM = \sqrt{AC \cdot CB}\); \(CM = \sqrt{10 \cdot 8} = 4\sqrt{5} = 8,94 (см)\) \(СМ < CD\), следовательно, точка \(D\) лежит вне окружности.

Ответ: NaN

Перпендикуляр, проведенный из середины основания равнобедренного треугольника к боковой стороне, делит ее на отрезки длиной \(2,25 см\) и \(4 см\). Найдите высоту треугольника, проведенную к боковой стороне.

Решение №39663: По свойству медианы равнобедренного треугольника \(ВМ \perp AC\), следовательно, \(\Delta ВМС\) - прямоугольныйю Для треугольников \(\Delta ACD\). \(\Delta MCN\). \(\Delta ВСМ\) угол \(С\) - общий, следовательно, эти прямоугольные треугольники подобны по острому углу. \(\Delta BMN\) и \(\Delta BCM\) имеют общий угол \(В\), следовательно, они также подобны по острому углу, тогда \(\Delta AСD \sim \Delta MCN \sim \Delta BCM \sim \Delta BMN\). Из подобия: \(\fraq{MC}{CN} = \fraq{AC}{CD}\), следовательно, \(DC = CN \cdot \fraq{MC}{CN} = \fraq{AC}{MC}\);\(DC = 2,25 \cdot 2 = 4,5 (cм)\). По аксиоме об измерении отрезков: \(ВС = BN + NC\); \(BC = 4 + 2,25 = 6,25 (cм)\). Из подобия: \(MC : NC = BC : МС\). Отсюда \(MC = \sqrt{NC \cdot BC}\). \(MC = \sqrt{2,25 \cdot 6,25} = 3,75 (см)\). Тогда \(AC = MC \cdot 2\); \(AC = 7,5 (см)\). Из подобия: \(BN : BM = BM : BC\), отсюда \(BM =\sqrt{BN \cdot BC}; \(BM = \sqrt{4 \cdot 6,25} = 5(см)\). Из подобия: \(BM : BC = AD : AC\), тогда \(AD = \fraq{BM \cdot AC}{BC}\); \(AD = \fraq{5 \cdot 7,5}{6,25} = 6 (см)\). Ответ: высота, проведенная к боковой стороне, равна \(6 см\).

Ответ: Ответ: высота, проведенная к боковой стороне, равна \(6 см\).

Точка касания окружности, вписанной в ромб, делит сторону ромба на отрезки длиной \(20 см\) и \(5 см\). Найдите высоту ромба.

Решение №39664: По свойству диагоналей ромба \(AC \perp DB\) По определению касательной \(ОМ \perp AB\) Тогда \(ОМ\) - высота прямоугольного \(\Delta AOB\). \(OM = \sqrt{AM \cdot MB}; \(OM =\sqrt{5 \cdot 20} = 10 (см)\). Тогда диаметр \(МК = ОМ \cdot 2 = 20 (см)\). Следовательно, \(AN = MK = 20 (см)\). Ответ: высота ромба равна \(20 см\).

Ответ: Ответ: высота ромба равна \(20 см\).

Высота параллелограмма, проведенная из вершины тупого угла, делит сторону в отношении \(1 : 7\). В каком отношении эта высота делит диагональ параллелограмма?

Решение №39665: Дополнительное построение: продлеваем сторону \(AD\) параллелограмма и проводим высоту \(CF\) из точки \(С\) на \(AD\). \(\Delta AEB = \Delta DFC\), тогда \(АЕ = DF\). Пусть \(АЕ = х\), тогда \(DF = х\) и \(ED = 7x\), отсюда \(AF = 9х\). Рассмотрим прямоугольные треугольники \(\Delta АМЕ\) и \(\Delta ACF : \angle MAE = \angle CAF\) - совпадающий угол, тогда \(\Delta АМЕ \sim \Delta АСF\) по равному острому углу. Из подобия: \(\fraq{AM}{AC} = \fraq{AE}{AF}\); но \(AC = AM + MC\), a \(\fraq{AE}{AF} = \fraq{1}{9}\), тогда \(\fraq{AM}{AM +MC} = \fraq{1}{9}\), откуда \(8 \cdot AM = MC\); следовательно, \(\fraq{AM}{MC} = \fraq{1}{8}\) Ответ: высота делит диагональ в отношении \(1 : 8\).

Ответ: Ответ: высота делит диагональ в отношении \(1 : 8\).

В параллелограмме \(АВСD\) перпендикуляр \(АK\), проведенный к диа­гонали \(ВD\), пересекает сторону \(ВС\) в точке \(М\). Найдите \(ВМ : МС\), если \(ВK : KВ = 3 : 7\). Изменится ли ответ, если \(K\) - произвольная точка отрезка \(ВD\)?

Решение №39666: Рассмотрим прямоугольные треугольники \(\Delta AKD\) и \(\Delta МKВ\). \(\Delta AKD\) и \(\Delta MKB\). \(\angle KAD = \angle KMB\) как внутренние односторонние при \(ВС \parallel AD\) и секущей \(MA\). Тогда \(\Delta AKD \sim \Delta МKВ\) по равному острому углу. Из подобия: \(\fraq{BM}{AD} = \fraq{BK}{KD} = \fraq{3}{7}\). \(AD = BC\) и \(BC = ВМ + МС\), тогда \(\fraq{BM}{MC} = \fraq{3}{4}\).

Ответ: \(ВМ : МС = 3 : 4\). И ответ не изменится, если \(К\) - произвольная.

Отрезки \(АМ\) и \(АN\) - высоты параллелограмма \(АВСD\), проведен­ные к сторонам \(ВС\) и \(СD\) соответственно. Докажите, что \(\Delta MAN \sim \Delta АВС\).

Решение №39667: По свойству противолежащих углов параллелограмма \(\angle ADC = \angle ABC\). Тогда прямоугольные треугольники \(\Delta ADN\) и \(\Delta АВМ\) подобны по равному острому углу: \(\Delta ADN \sim \Delta АВМ\). Из подобия: \(\fraq{AD}{AB} = \fraq{AN}{AM}\). Перепишем эту пропорцию в виде: \(\fraq{AD}{AN} = \fraq{AB}{AM}\). По свойству противолежащих сторон параллелограмма \(AD = BC\), тогда \(\fraq{BC}{AN} = \fraq{AB}{AM}\), следовательно, стороны \(AN\) и \(AM\) в \(\Delta ANM\) пропорциональны соответственно сторонам \(ВС\) и \(ВА\) в \(\Delta ВСА\). \(\angle NAM = \angle DAB - \angle DAN - \angle MAB\). \(\angle DAB = 180^\circ - \angle ADN\) - внутренние односторонние при \(AB \parallel DC\) и секущей \(AD\). \( \begin{equation} \left.\begin{gathered} \(\angle DAN = 90^\circ - \angle ADN\) \(\angle BAM = 90^\circ - \angle ABM\) \end{gathered}\right\} \end{equation} \) по теореме о сумме углов треугольника. Тогда \(\angle NAM = 180^\circ - \angle ADN - 90^\circ + \angle ADN - 90^\circ + \angle ABM = \angle ABM\). Следовательно, \(\Delta MAN \sim \Delta АВС\) по двум сторонам и углу между ними.

Ответ: NaN

Сформулируйте и докажите признак подобия прямоугольных тре­угольников по гипотенузе и катету.

Решение №39668: Если катет и гипотенуза одного прямоугольного треугольника пропорциональны катету и гипотенузе другого прямоугольного треугольника, то эти два треугольника подобны. Пусть \(\fraq{BC}{B'C'} = \fraq{AC}{A'C'} = \fraq{1}{\kappa}\). Рассмотрим \(\Delta АВС\): \(\Delta АВD \sim \Delta CBA \sim \Delta CAD\). Из подобия: \(\fraq{BD}{BA} = \fraq{BA}{BC}\) и \(\fraq{CD}{CA} = \fraq{CA}{BC}\), тогда: \(BD = \fraq{BA^2}{BC}\) и \(CD = \fraq{CA^2}{BC}\). \(BC = BD + CD\), тогда \(ВС = \fraq{BA^2}{BC} + \fraq{CA^2}{BC}\), откуда \(ВС^2 = ВА^2 + CA^2\), тогда второй катет равен: \(BA = \sqrt{ВC^2 - AC^2}\). Аналогично для второго треугольника: \(B'A' = \sqrt{B'C'^2 - A'C'^2}\). Найдем отношение: \(\fraq{BA}{B'A'} = \fraq{\sqrt{BC^2 - AC^2}}{\sqrt{B'C'^2 - A'C'^2}} = \fraq{\sqrt{BC^2 - AC^2}}{\sqrt{K^2BC^2 - K^2AC^2}} = \fraq{\sqrt{BC^2 - AC^2}}{K\sqrt{BC^2 - AC^2}} = \fraq{1}{\kappa}\). Следовательно, \(\Delta АВС \sim \Delta А'В'С'\) по трем сторонам.

Ответ: \(\Delta АВС \sim \Delta А'В'С'\) по трем сторонам.

Высота прямоугольного треугольника делит гипотенузу в отноше­нии \(1 : 4\). Во сколько раз эта высота меньше гипотенузы?

Решение №39669: 1) \(\Delta ABC \sim \Delat ACD \sim \Delta CBD\); \(h_{c} = \sqrt{a_{c} \cdot b_{c}}\). Пусть \(a_{c} = х\), тогда \(b_{c} = 4х\); \(h_{c} = \sqrt{4x \cdot x} = 2x\). 2) \(c = a_{c} + b_{c}\); \(c = x + 4x = 5x\), следовательно, \(\fraq{h_{c}}{c} = \fraq{2x}{5x} = \fraq{2}{5}\).

Ответ: Высота меньше гипотенузы в 2,5 раза.

Острый угол прямоугольного треугольника равен \(36^\circ\). Найдите углы, под которыми катеты видны из центра описанной окружности.

Решение №39670: Так как \(\Delta АСВ\) - прямоугольный, то его гипотенуза \(AB\) - диаметр описанной окружности. Тогда \(OA = ОВ = ОС = R\) - радиус этой окружности. Тогда треугольники \(\Delta АОС\) и \(\Delta ВОС\) - равнобедренные по определению равнобедренного треугольника. По свойству равнобедренного треугольника \(\angle OAC = \angle OCA = 36^\circ\). Тогда по теореме о сумме углов треугольника \(\angle COA = 180^\circ - 36^\circ - 36^\circ = 108^\circ\); \(\angle CBA = 90^\circ - 36^\circ = 54^\circ\). Аналогично \(\angle CBO = \angle OCB = 54^\circ\), следовательно, \(\angle BOC = 180^\circ - 54^\circ - 54^\circ = 72^\circ\).

Ответ: Катеты видны под углами \(72^\circ\) и \(108^\circ\).

Квадрат гипотенузы прямоугольного треугольника вдвое больше квадрата катета. Чему равны острые углы треугольника?

Решение №39671: \(c^2 = 2a^2 - по условию. По теореме Пифагора \(c^2 = a^2 + b^2\), тогда получаем систему уравнений: \( \begin{equation*} \begin{cases} \(c^2 = 2a^2\); \(c^2 = a^2 + b^2\). \end{cases} \end{equation*} \) Вычитаем из пёрвого уравнения второе: \(0 = a^2 - b^2\), следовательно, \(a^2 = b^2\), тогда \(а = b\). По определению равнобедренного треугольника данный треугольник равнобедренный. Острые углы равнобедренного прямоугольного треугольника равны \(45^\circ\).

Ответ: \(45^\circ\).

Какова градусная мера наибольшего угла треугольника со сторона­ми 6, 8 и 10? Почему?

Решение №39672: Данный треугольник подобен египетскому треугольнику (прямоугольный треугольник со сторонами 3, 4, 5) с коэффициентоу подобия 2. Тогда данный треугольник также является прямоугольным. Тогда его наибольший угол равен \(90^\circ\).

Ответ: \(90^\circ\).

Стороны параллелограмма равны 3 см и 4 см, а диагональ - 5 см. Определите вид параллелограмма.

Решение №39673: \(а = 3\) см; \(b = 4\) см; \(с = 5\) см. Заметим, что: \(3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25 = 5^2\), это значит, что для данного треугольника выполняется теорема Пифагора, следовательно, он прямоугольный. Тогда данный параллелограмм - прямоугольник.

Ответ: Прямоугольник.

В треугольнике \(АВС \angle A = 90^\circ\). Назовите: а) наклонную к прямой \(АВ\), проведенную из точки \(С\); б) проекцию наклонной \(ВС\) на прямую \(АС\).

Решение №39674: a) \(CB\); б) \(AC\);

Ответ: a) \(CB\); б) \(AC\);

Отрезки \(а_{1}\) и \(а_{2}\) - проекции наклонных \(l_{1}\) и \(l_{2}\),проведенных из од­ной точки к одной прямой. Сравните: а) \(l_{1}\) и \(l_{2}\), если \(а_{1} < а_{2}\); б) \(а_{1}\) и \(а_{2}\), если \(l_{1} = l_{2}\).

Решение №39675: a) Если \(а_{1} < а_{2}\), то \(l_{1} < l_{2}\); б) если \(l_{1} = l_{2}\), то \(а_{1} = а_{2}\) (по свойству наклонной).

Ответ: a) \(l_{1} < l_{2}\); б) \(а_{1} = а_{2}\).

Две наклонные к одной прямой имеют равные проекции. Обязатель­но ли эти наклонные равны?

Решение №39676: Наклонные равны, только если они проведены из одной точки. \(AD\) - проекция \(СА\), и \(AD\) - проекция \(BA\), но \(AB \neq AC\).

Ответ: Наклонные равны, только если они проведены из одной точки. \(AD\) - проекция \(СА\), и \(AD\) - проекция \(BA\), но \(AB \neq AC\).