Задача к ЕГЭ на тему «из прошлых лет» №52

В треугольнике ABC  угол C  равен 45∘,  угол A  равен 60∘.  Точки A1,  B1,  C1  — середины сторон BC,  AC,  AB  соответственно. Отрезок AK  — высота треугольника ABC.

а) Докажите, что точки A1,  B1,  C1,  K  лежат на одной окружности.

б) Найдите A1K,  если       √- BC = 2 3.

а) Проведем A1C1,  C1B1.  Так как A1C1  — средняя линия в △ABC,  то

A1C1 = 1 CA = CB1       2

Также A1C1 ∥CB1.  Следовательно, CA1C1B1  — параллелограмм. Значит,

∠A1C1B1 = ∠A1CB1 = 45∘

Заметим, что точка K  лежит на отрезке A1B,  поскольку высота находится между медианой AA1  и стороной AB,  так как AB < AC.

PIC

 

Проведем отрезок KB1.  Так как △CKA  прямоугольный и один из острых углов равен  ∘ 45 ,  то он равнобедренный. Тогда отрезок KB    1  не только медиана в нем, но и высота. Следовательно, △CKB       1  также прямоугольный и один из его углов равен 45∘,  отсюда ∠CKB1  = 45∘.

Таким образом,

                     ∘ ∠A1C1B1 = ∠A1KB1 = 45

Значит, около четырехугольника A1KC1B1  можно описать окружность. Это и значит, что точки A1,  B1,  C1,  K  лежат на одной окружности.

б) По теореме синусов в △ABC  имеем:

                     √- -BC---  -AB---      2-3-  AB-            √ - sin∠A = sin ∠C   ⇒    √23 = √22  ⇒   AB = 2  2

 

PIC

 

Обозначим A1K  =x.  Тогда            √- AK  =CK  =  3+ x.  Тогда по теореме Пифагора из △AKB   :

             √ - KB2  = 8− (x +  3)2

Далее заметим, что

                  -             - A1K +KB  = A1B = √3  ⇒   KB  = √3− x

Значит, имеем уравнение

       √ -    √- 8 − (x+  3)2 = ( 3 − x)2 ⇒   x = 1

Тогда длина отрезка A1K  равна 1.

Оцените статью
Я решу все!