Задача к ЕГЭ на тему «из прошлых лет» №33

В остроугольном треугольнике ABC  провели высоту BH.  Из точки H  на стороны AB  и BC  опустили перпендикуляры HK  и  HM  соответственно.

а) Докажите, что треугольник MBK  подобен треугольнику ABC.

б) Найдите отношение площади треугольника BMK  к площади четырехугольника AKMC,  если BH  =4,  а радиус описанной около треугольника ABC  окружности равен 5.

а) Докажем, что ∠BAC  =∠BMK  . Из этого будет следовать, что по двум углам △ABC  ∼ △MBK  , так как ∠ABC  у них общий.  
PIC
 

Обозначим ∠BAC  =α  . Тогда

∠AHK  = 90∘ − α ⇒ ∠BHK  = 90∘− (90∘− α)= α

Заметим, что в четырехугольнике KBMH  сумма противоположных углов ∠K  и ∠M  равна 180∘ , следовательно, около него можно описать окружность. Углы ∠BHK  и ∠BMK  — вписанные, опирающиеся на одну и ту же дугу, следовательно, они равны, то есть ∠BMK  = α  . Что и требовалось доказать.

б) Найдем отношение S△BMK  к S△ABC  , а из этого уже найдем отношение S△BMK  к SAKMC  . Обозначим ∠C = β  . Тогда аналогично первому пункту ∠BHM  =β  .

Из прямоугольного △AHB  :

sinα= BH-  ⇒   AB = -4--       AB            sinα

Из прямоугольного △BHM  :

sinβ = BM-  ⇒  BM  = 4sinβ       BH

Тогда

         (    )2 S△BMK--=  BM--  = (sin α⋅sinβ)2  S△ABC     AB

 
PIC
 
Найдем sinα⋅sinβ  .

По теореме синусов имеем:

-AB--= 2R  ⇒   s4inα-=2 ⋅5  ⇒   sinα ⋅sinβ = 2 sin∠C           sinβ                     5

Таким образом,

         ( ) S△BMK--=  2  2 = 4  ⇒  S      = 4-S  S△ABC    5     25      △BMK    25 △ABC

Тогда площадь нужного четырехугольника равна

SAKMC = S△ABC − S△BMK = 21S△ABC                         25

Отсюда окончательно

S△BMK  :SAKMC = 4:21
Оцените статью
Я решу все!