Задача к ЕГЭ на тему «Задачи формата ЕГЭ» №24

Внутри острого угла ∠XOY  взяты точки M  и N  так, что ∠XON    =  ∠Y OM  . На отрезке OX  выбрана точка Q  так, что ∠N  QX  =  ∠M  QO  , а на отрезке OY  выбрана точка P  так, что ∠N  P O = ∠M   PY  .

а) Докажите, что треугольники M  PN  и M QN  имеют одинаковые периметры.

б) Пусть R1   и R2   – радиусы окружностей, описанных около треугольников P OM  и N OQ  соответственно.

Н ай дите R1-, если P N =  M Q.           R2

а) Достаточно показать, что M  P + P N  = M Q  + QN  .

На продолжении отрезка M  Q  за точку Q  отметим точку N ′ так, что QN  ′ = QN  . На продолжении отрезка M  P  за точку P  отметим точку N ′′ так, что PN ′′ = P N  .

Пусть S  – точка пересечения     ′ N N и OX  , R  – точка пересечения     ′′ N N и OY  .
 
PIC

 

Рассмотрим треугольники N QS  и   ′ N  QS  :

                           ′                                     ′ ∠N QS  =  ∠M  QO  = ∠SQN    (ка к вертик альны е),    N Q  = N Q ,     QS  — о бща я,
тогда треугольники N QS  и N ′QS  равны и OX  – серединный перпендикуляр к N N ′ .

Так как точка O  лежит на серединном перпендикуляре к N N ′ , то она равноудалена от точек     N  и N ′ , откуда N O  = N ′O  .

Кроме того, OS  – серединный перпендикуляр, проведённый к основанию равнобедренного треугольника, тогда OS  – биссектриса угла        ′ ∠N ON , следовательно,        ′ ∠SON     = ∠N  OS  .

Аналогично OY  – серединный перпендикуляр к N N ′′ , откуда N ′′O =  N O  , ∠N  ′′OR  = ∠RON  .

∠N ′′OM   = ∠N  ′′OR  + ∠ROM     = ∠RON    + ∠SON   =  ∠M  OS  + ∠SON   ′ = ∠M ON  ′.
PIC

 

Рассмотрим треугольники M  N ′′O  и M N O ′ :

ON  ′′ = ON  = ON  ′,    M  O —  общ ая,    ∠N  ′′OM   = ∠M  ON  ′,
откуда следует, что треугольники M N ′′O  и M  N O′ равны по двум сторонам и углу между ними. Таким образом, M  N ′′ = M N ′ , но
M N ′′ = M P + P N ′′ = M P +  PN,      M N ′ = M Q +  QN  ′ = M Q + QN,
откуда получаем требуемое равенство.

 

Замечание. На рисунке изображена ситуация, когда ∠M  OY  <  ∠N OY  , однако, в остальных случаях все рассуждения можно провести абсолютно аналогично.

 

б) Так как M  P + P N  = M  Q + QN  , PN  =  M Q  , то M P =  QN  .

Из равенства M P  = QN  и теоремы синусов получаем:

2R   = ----M-P---- =  ---QN------= 2R  ,    1   sin ∠P OM      sin ∠N OQ        2
тогда R1- = 1 R2  .

Оцените статью
Я решу все!