Задача к ЕГЭ на тему «из прошлых лет» №32

В квадрат ABCD  вписана окружность, к которой проведена касательная, пересекающая стороны AB  и AD  в точках M  и      K  соответственно.

а) Докажите, что периметр △AMK  равен AB.

б) В каком отношении делит сторону BC  прямая, проходящая через точку N  и центр окружности, если AM :MB  = 1:2  и N  — точка пересечения прямых MK  и CD.

а) Обозначим за Y,T,Z  точки касания окружности с KM, AB, AD  соотвественно.

Заметим, что KM  и KD  — касательные к окружности, проведенные из одной точки, следовательно, отрезки касательных KY  и KZ  равны. То же самое можно сказать про MY  = MT.

 

PIC

Таким образом,

P△AMK  = AM + MY  + YK + KA = = AM + MT + KZ  +KA  = AT +AZ

 

Заметим, что так как окружность вписана в квадрат, то она касается сторон квадрата в их серединах. Тогда T,Z  — середины сторон AB  и AD  соответственно и получаем

P△AMK  = AT + AZ = AB

б) Обозначим сторону квадрата за 6x.  Тогда из условия задачи следует, что

      AB- AM  =  3  =2x,  MB  = 4x

Следовательно,

AT = 1AB = 3x  ⇒   MT  = x      2

Обозначим также KZ = KY  = y,  ND = t.

PIC

 

Тогда из подобия △AMK  и △NDK  следует, что

AM--= AK--= KM-- ND    KD    NK

Заметим, что отрезки касательных NI  и NY  равны. Следовательно,

     1 DI = 2CD  = 3x  ⇒   NY = NI = t+ 3x, NK = t+3x − y

Заметим также, что

KZ  = y, AZ = 3x ⇒   AK  =3x − y

Таким образом, отношение подобия выше можно переписать в виде

2x= 3x-− y =--y+-x-- t   3x +y   t+ 3x− y

Из данных равенств можно выразить y  и t  через x:

y = 3x,  t= 6x     2

Пусть NP  — биссектриса угла ∠YNI  как прямая, проходящая через центр окружности.

Пусть J  — точка пересечения прямых KM  и BC.  Тогда △AMK   ∼ △JMB  с коэффициентом подобия 2, следовательно,

AK  = 3x− y = 3x− 3x = 3x ⇒   JB = 2AK  =3x                  2    2         KM  = y+ x= 5x   ⇒   MJ = 5x                     2             NK  = t+ 3x− y = 15x                              2

Далее, так как биссектриса угла треугольника делит противолежащую сторону на отрезки, пропорциональные прилежащим сторонам, то

JP-= NJ- = NK-+-KM--+-MJ--= 15x-= 5 PC   NC       ND + DC       12x   4

Следовательно,

JP = 5PC   ⇒   BP = 5P C − 3x      4              4

Тогда окончательно имеем:

                       5 BP + PC = BC = 6x  ⇒   4P C − 3x+ P C = 6x P C =4x   ⇒   BP = 2x  ⇒   BP :PC = 1 :2
Оцените статью
Я решу все!