задание 16

Сложная планиметрия. Доказать и найти.

Дана трапеция KLMN с основаниями КN и LМ. Диагональ LN разбивает её на два равнобедренных треугольника с основаниями КN и МN.

а) Докажите, что луч КМ — биссектриса угла LКN.
б) Найдите МN, если известны диагонали трапеции: KM = 20, LN =10,5.

Окружность проходит через вершины C и D трапеции ABCD, касается боковой стороны AB в точке B и пересекает большее основание AD в точке K. Известно, что AB = 5sqrt(3), BC = 5, KD = 10.

а) Докажите, что BD = sqrt(AD*BC)

б) Найти радиус окружности.

Две окружности пересекаются в точках А и В. Из точки С, лежащей на продолжении отрезка АВ за точку В, проведены касательная СК к первой окружности, не пересекающая
вторую окружность, и касательная СТ ко второй окружности, не пересекающая первую окружность (К и Т — точки касания). Прямая, проходящая через центры окружностей, пересекает дугу АКB первой окружности в точке Р, а дугу АТВ второй окружности — в точке Н.

а) Докажите, что СТ = СК.

б) Найдите длину отрезка КТ, если СТ = 1, а сумма дуг КР и ТН равна 60°. [16п1]

Полуокружность радиуса 2/3, центр O которой лежит на гипотенузе AC прямоугольного треугольника АВС, касается его катетов АВ и ВС в точках Р и Q соответственно.

а) Докажите, что треугольники АРО и OQC подобны.

б) Найдите площадь треугольника ABC, если OA = sqrt(5)/3. [16п3]

Четыре окружности, построенные как на диаметрах на сторонах выпуклого четырёхугольника ABCD, имеют общую точку, лежащую внутри четырёхугольника.

а) Докажите, что диагонали четырёхугольника ABCD перпендикулярны.

б) Найдите площадь четырёхугольника ABCD, если длина диагонали АС равна sqrt(2), а отрезки, соединяющие середины противоположных сторон, перпендикулярны. [16п4]

Радиус окружности, описанной около треугольника АВС, равен 12, а её центр находится в точке О. Центрами окружностей, описанных около треугольников АОВ, ВОС и СОА, являются точки О1, О2 и O3.

а) Докажите, что точка О является центром вписанной окружности треугольника O1O2O3

б) Найдите радиус вписанной окружности треугольника O1O2O3. [16п5]

Вне прямоугольного треугольника АВС на его катетах АС и ВС построены квадраты ACDE и BCFG. Продолжение медианы СМ треугольника АВС пересекает прямую DF в точке N.

а) Докажите, что CN является высотой треугольника CDF.

б) Найдите отрезок CN, если AC = 1, BC = 4. [16п6]

В треугольнике АВС известно, что АВ = ВС = 4. Медиана AM равна 3.

а) Докажите, что угол AMВ тупой.
б) Найдите отрезок AC [16п7]

Сторона ВС параллелограмма ABCD вдвое больше стороны АВ. Биссектрисы углов А и В пересекают прямую CD в точках M и N.

а) Докажите, что MD = CN.
б) Найдите стороны параллелограмма, если MN = 12. [16п8]

Трапеция вписана в окружность.

а) Докажите, что трапеция равнобедренная.
б) Найдите высоту трапеции, если её основания равны 14 и 40, а радиус окружности равен 25. [16п9]

а) Докажите, что высота, опущенная на гипотенузу прямоугольного треугольника, делит треугольник на два подобных треугольника.

б) Найдите высоту прямоугольного треугольника, опущенную на гипотенузу, если известно, что основание этой высоты делит гипотенузу на отрезки, равные 1 и 4. [16п10]

Окружности радиусов 8 и 3 касаются внутренним образом. Из центра большей окружности проведена касательная к меньшей окружности.

а) Докажите, что расстояние от точки касания до центра большей окружности равно 4.

б) Найдите расстояние от этой точки касания до точки касания окружностей. [16п14]

Окружность касается сторон угла с вершиной О в точках А и В. На этой окружности внутри треугольника АОВ взята точка С. Расстояния от точки С до прямых АО и ВО равны соответственно 8 и 18.

а) Докажите, что углы АВС и САО равны.

б) Найдите расстояние от точки С до прямой AB. [16п15]

Из одной точки проведены к окружности две касательные. Длина одной из касательных равна 12.

а) Докажите, что длина второй касательной также равна 12.

б) Расстояние между точками касания равно 14,4. Найдите радиус окружности. [16п13]

Две окружности касаются внешним образом в точке K. Прямая AB касается первой окружности в точке A, а второй — в точке B. Прямая BK пересекает первую окружность в точке D, прямая AK пересекает вторую окружность в точке C.
а) Докажите, что прямые AD и BC параллельны.
б) Найдите площадь треугольника AKB , если известно, что радиусы окружностей равны 4 и 1.

В основании правильной четырёхугольной пирамиды MABCD лежит квадрат ABCD. Противоположные боковые грани пирамиды попарно перпендикулярны. Через середины К и L рёбер АВ и AD соответственно и точку М проведена плоскость α.

а) Докажите, что сечение пирамиды MABCD плоскостью α является равносторонним треугольником.

б) Найдите объём пирамиды MBKL, если АВ = 6 [v1-14]

Окружность проходит через вершины A, B и D параллелограмма ABCD и пересекает BC и CD в точках E и K соответственно.

а) Докажите, что отрезки AE и AK равны.
б) Найдите AD, если EC = 48, DK = 20, cos∠BAD = 0,4.

Дан треугольник ABC со сторонами AB=4, BC=6 и АС=8.

а) Докажите, что прямая, проходящая через точку пересечения медиан и центр вписанной окружности, параллельна стороне ВС.

б) Найдите длину биссектрисы треугольника АВС, проведенной из вершины А.

Дана трапеция KLMN с основаниями KN и LM. Окружности, построенные на боковых сторонах KL и MN как на диаметрах, пересекаются в точках A и B.

а) Докажите, что средняя линия трапеции лежит на серединном перпендикуляре к отрезку AB.

б) Найдите AB, если известно, что боковые стороны трапеции равны 26 и 28, а средняя линия трапеции равна 15.

В равнобедренную трапецию ABCD с основаниями AD и BC вписана окружность, CH - высота трапеции.

а) Докажите, что центр окружности, вписанной в трапецию, лежит на отрезке BH.

б) Найдите диагональ AC, если известно, что средняя линия трапеции равна 2sqrt(7), а угол AOD=120 градусов, где O - центр окружности, вписанной в трапецию, а AD - большее основание.

В остроугольном треугольнике АВС из вершин А и С опущены высоты АР и CQ на стороны ВС и АВ. Известно, что площадь треугольника АВС равна 18, площадь треугольника BPQ равна 2, а длина отрезка РQ равна 2sqrt(2)

а) Доказать, что треугольники QBP и СВА подобны.

б) Вычислить радиус окружности, описанной около треугольника АВС.

Две окружности с центрами O1 и O1 пересекаются в точках А и В, причем точки О1 и О2 лежат по разные стороны от прямой АВ. Продолжение диаметра СА первой окружности и хорды СВ этой же окружности пересекает вторую окружность в точках D и E соответственно.

а) Докажите, что треугольники CBD и O1AO2 подобны.

б) Найти AD, если углы DAE и BAC равны, радиус второй окружности в четыре раза больше радиус первой и АВ=2.

Окружность, вписанная в трапецию ABCD, касается ее боковых сторон АВ и CD в точках М и N соответственно. Известно, что АМ=8МВ и DN=2CN.

а) Докажите, что AD=4BC.

б) Найдите длину отрезка MN, если радиус окружности равен sqrt(6)

Высоты равнобедренного треугольника АВС с основанием АС пересекаются в точке Н, угол В равен 30 градусов. Луч СН второй раз пересекает окружность со, описанную вокруг треугольника АВН, в точке К.

а) Докажите, что ВА - биссектриса угла КВС.

б) Отрезок ВС пересекает окружность w в точке Е. Найдите BE, если АС = 12.

В равнобедренной трапеции ABCD AD BC, AD = 21, AB = 10, BC = 9. Диагонали AC и BD разбивают трапецию на четыре перекрывающихся треугольника DAB, ABC, BCD, CDA. В каждый треугольник вписаны окружности w1, w2, w3, w4 соответственно, центры которых расположены в точках O1, O2, O3, O4.

а) Докажите, что четырёхугольник O1O2O3O4 — прямоугольник.

б) Найдите длину O2O3.