Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Bitner_V_A_-_Kratky_kurs_shkolnoy_matematiki

.pdf
Скачиваний:
83
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
6.54 Mб
Скачать

Краткий курс школьной математики

 

 

 

 

321

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

По свойству описанных

четырехугольников AB + CD = BC + AD ,

 

то есть 2 AB = a + b и AB =

a + b

, причем KL - диаметр вписанной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

окружности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Проведем BH AD , тогда ABH - прямоугольный.

 

AH =

a b

, AB =

a + b

, по t Пифагора

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a + b 2

 

a b 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BH = AB2

AH 2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a + b + a b ) ( a + b a + b)

 

 

 

 

 

=

 

= =

 

ab = LK , откуда

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OK =

LK

=

 

ab

- радиус вписанной окружности.

 

 

 

 

22

Ответ: ab ед. 2

Задача 13. Сторона равностороннего

ABC равна a . Найдите: а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB + BC

 

; б)

 

AB + AC

 

; в)

BA BC

 

; г)

 

 

AB AC

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

По правилу треугольника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB + BC = AC

 

AB + BC

 

=

 

 

AC

 

= a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

По правилу параллелограмма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB + AC = AD = 2 AO , где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AO = a sin 600 =

a

 

3

, тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB + AC

= 2

AO

= a

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

По

правилу вычитания

BA BC = CA

BA BC

=

CA

= a . Или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BA BC = BA + CB = CB + BA = AC - по правилу .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

По правилу вычитания AB AC = CB

AB AC

=

CB

= a d .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

322 В.А.Битнер

Задача 14. Точки M и N - середины сторон AB и AC ABC . Выра-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зите векторы BM , NC, MN , BN через векторы a = AM и b = AN .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

BM = MA = − AM = −a ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

NC = AN = b ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

MN = b a

-

 

по правилу вы-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

читания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. BN = AN AB = b − 2a d .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 15. M - точка пересечения ме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диан AA1 и BB1 ABC ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB = p, AC = q . Выразите через эти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

весторы AA1 , B1M .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. AA = AB + BA = AB +

BC = AB +

 

(AC AB) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB +

 

AC =

( p + q) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

1

 

 

 

1

1

 

 

1

 

 

2. B1M =

 

 

 

B1 B =

 

 

 

(AB AB1 ) =

 

AB

 

 

AC =

 

p

 

 

q d .

3

 

3

 

 

2

3

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выражение вектора c через векторы a и b называется разложением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вектора c по базису (a, b) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При этом

 

c = xa + yb , причем числа

x, y - единственные.

Эта пара

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чисел ( x, y) называется аффинными координатами вектора c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 16. n точка C делит отрезок AB в отношении m : n и точка O

лежит вне отрезка. Выразить OC через векторы OA и OB .

Краткий курс школьной математики

 

 

323

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

OC = OA + AC = OA +

 

 

AB =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m + n

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= OA +

 

m

 

(OB OA) =

 

n

 

OA +

m

OB

m + n

m + n

m + n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В частности, e AC = BC , то есть C - середина отрезка AB , то

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OC =

 

 

OA +

 

 

OB .

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

Задача 17.

n O - точка пересечения диагоналей параллелограмма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABCD . Разложить AO и OB по базису (a, b) , где a = AD , b = AB .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. AO =

(AB + AD) =

a +

b ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. OB = AB AO = b

 

a +

 

 

b

= −

 

 

 

a +

 

b

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OB =

DB =

1

(DA + DC )

= −

a +

 

b . d

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 18. Напишите уравнение окружности с центром в начале координат, проходящей через точку B (−1; 3) .

Решение.

Формула расстояния между двумя точками A ( x1 , y1 ) и B ( x2 , y2 ) . Име-

ем: AB = ( x2 x1 )2 + ( y2 y1 )2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеем

O - центр окружности, тогда

 

OB

 

= 1 + 9 = 10 = R , тогда

 

 

x2 + y2

= 10 - искомое уравнение d .

324 В.А.Битнер

Задача 19. Напишите уравнение окружности, проходящей через точку A (1; 3) , если известно, что центр окружности лежит на оси абсцисс, а

радиус равен 5. Сколько существует таких окружностей?

Решение.

1. n C ( x1; 0) - искомый центр окружности, тогда имеем:

(x x1 )2 + y2 = 25 - уравнение этой окружности.

2.Но тогда A (1; 3) лежит на этой окружности, подставим ее коорди-

наты в уравнение, получим: (1 − x )2 + 9 = 25,

(1 − x )2

= 16 , откуда

 

 

1

 

1

 

x

= −3, x = 5 и ( x + 3)2

+ y2 = 25, ( x − 5)2 + y2 = 25

- искомые урав-

1

1

 

 

 

 

нения окружностей.

 

 

 

 

Ответ: таких уравнений два, их уравнения:

 

 

 

( x + 3)2 + y2 = 25, ( x − 5)2 + y

2 = 25 .

 

 

 

Задача 20. Найдите косинус угла при вершине равнобедренного треугольника, если медианы, проведенные к боковым сторонам, взаимно перпендикулярны.

Решение.

Решим задачу векторным способом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

n BA = p, BC = q

и

n AB = BC = a ,

тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

AA = BA BA =

 

q p, CC = BC BC =

 

p q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

2

 

 

 

1

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Из условия перпендикулярности двух векторов имеем:

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

1

1 2

1 2

 

 

AA1 CC1

= 0

 

q p

 

p q = 0

 

pq

 

q

 

p + pq = 0

2

2

4

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Краткий курс школьной математики

 

 

 

 

 

325

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

2

5

a2 cos B = a

2 , откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

q

 

cos B

 

 

q

 

 

 

p

 

= 0

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos B = 0, 8 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 0, 8 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 21. Найдите биссектрису AD ABC , если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = α , AB = cC, AC = b .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 сп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

По теореме косинусов находим BC :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BC =

b2 + c2 − 2bc cosα .

 

 

 

 

 

2.

По свойству биссектрисы

BD

=

 

c

, тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DC b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CD =

BC =

 

 

 

 

b2 + c2 − 2bc cos α .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b + c

 

 

 

 

b + c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Из

ACD

 

по

 

теореме

 

 

косинусов

находим

 

 

биссектрису AD :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AD2

= AC 2 + CD2 − 2 AC CD cos

 

= b2 +

 

 

b

(b2 + c2

 

 

(b + c )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2bc cos

 

 

 

=

 

 

 

 

b

+

2bc + c

+ b

+ c

− 2bc cos

 

 

и т.д.

 

 

(b + c )

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Красивее: 2 сп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n AD = x , тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

=

1

bc sin α = S

+ S

 

 

 

 

 

 

=

1

xc sin

α

+

1

bx sin

α

=

1

x (b + c )×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABC

2

 

 

 

 

 

 

 

 

ABD

 

 

 

ACD

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bc 2 sin

α

cos

α

 

 

 

2bc cos

α

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bc sin α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

×sin

, откуда x =

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

=

 

 

 

 

 

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(b + c) sin

 

 

 

 

 

 

 

(b

+ c) sin

 

 

 

 

 

 

 

 

b + c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

326

 

 

 

В.А.Битнер

 

 

 

 

 

 

2bc cos

α

 

 

Ответ:

2

ед.

 

 

 

 

b + c

Задача 22. В прямоугольном треугольнике точка касания вписанной окружности делит гипотенузу на отрезки длиной m и n . Найти площадь треугольника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

n K , L

и

 

M - точки касания,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OK = OL = OM = r - радиусы вписанной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

окружности, тогда по свойствам каса-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельной OK AB, OL AC, OM BC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

OLCM

-

квадрат,

CL = CM = r .

 

AL = AK = m, BK = BM = n .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

S

 

=

1

 

AC BC =

1

(m + r ) (n + r ) =

1

 

(mn + mr + nr + r

2 )

(1)

ABC

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

По t Пифагора:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(m + n)2 = (m + r )2 + (n + r )2 m 2 + 2mn + n 2 = m 2 + 2mr + r 2 + n 2 +

 

+2nr + r 2 , откуда mr + nr + r 2

= mn - подставим в (1), получим:

 

 

S

 

=

1

 

(mn + mn) = mn .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: mn кв.ед.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 23. Найти диагональ и боковую

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сторону равнобедренной трапеции с осно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ваниями 20 и 12 см., если известно, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

центр описанной окружности лежит на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

большем основании трапеции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

1.

Проведем OC = OD = 10

и

 

CK AD ,

тогда из

COK ,

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OK = 6, CK = CD2 OK 2

=

100 − 36 =

64 = 8 .

 

 

Краткий курс школьной математики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

327

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Из ACK , где

AK = AO + OK = 16, AC =

 

 

AK

2 + CK

2 =

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 256 + 64 = 320 = 8

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Из CKD , где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KD = OD OK = 4, CD = KD2 + CK 2

=

 

16 + 64 = 80 = 4 5 .

Ответ: 85 см., 45 см.

Задача 24. Высота ромба, проведенная из вершины тупого угла, делит его сторону на отрезки длиной m и n , считая от вершины острого угла. Определить диагонали ромба.

Решение.

1. Из ABK : AB = m + n, BK = AB2 AK 2 = (m + n)2 m2 =

=n (2m + n) .

2.Из BKD : BD = KD2 + BK 2 = n2 + 2mn + n2 =

=2n (m + n) .

3.Проведем CH AD , тогда CH = BK , DH = AK = m , и из ACH ,

где

AH = 2m + n, AC = AH 2

+ CH 2 = (2m + n )2 + 2mn + n2 =

 

 

.

 

= 4m2 + 6mn + 2n2

 

Ответ:

2n (m + n) ед.,

4m2 + 6mn + 2n2 ед.

 

 

Задача 25. Две окружности радиуса R = 3

 

 

см.

и r = 1 см. касаются внешним обра-

 

 

зом. Найти расстояния от точки касания

 

 

окружностей до их общих касательных.

 

 

Решение.

 

 

1.

n A - точка касания окружностей, N и

 

 

K ,

P и L - точки касания касательных

328

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В.А.Битнер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BN и BK большей и меньшей окружностей.

2.

По свойству касательной OK BK , O1 L BK , проведем AD BK ,

 

AD || OK || O1 L , AD - искомое расстояние от тч. A до касательной

 

BK .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Проведем

O1M OK .

OMO1 AEO1 (по первому признаку)

 

 

AE

=

AO1

AE =

AO1 OM

=

1 2

=

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

OM

OO1

OO1

4 2

 

4.

AD = AE + ED =

1

+ 1 = 1, 5 (см.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Расстояние от тч. A до общей касательной SQ равно 0.

Ответ: 1, 5 см., 0 см.

Задача 26. В равнобедренном треугольнике с боковой стороной, равной 4 см., проведена медиана боковой стороны. Найти основание треугольника, если медиана равна 3 см.

Решение.

n основание треугольника равно a , тогда по формуле медианы m ,

проведенной

к

боковой

стороне,

имеем:

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a2 + 2 16 − 16 = 3 2a2 + 16 = 36, a2

 

 

 

 

m =

 

= 10, a = 10 .

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

10 см.

 

 

 

 

 

 

 

Задачи для самостоятельного решения.

Задача 1. Угол, противолежащий основанию равнобедренного треугольника, равен 1200 . Высота, проведенная к боковой стороне, равна 9 см. найти основание треугольника.

Задача 2. Периметр параллелограмма ABCD равен 46 см., AB = 14 см. Какую сторону параллелограмма пересекает биссектриса угла A ? Найти отрезки, которые образуются при этом пересечении.

Краткий курс школьной математики

329

 

 

Задача 3. В параллелограмме, смежные стороны которого не равны, проведены биссектрисы углов. Докажите, что при их пересечении образуется прямоугольник.

Задача 4. Тупой угол равнобедренной трапеции равен 1350 , а высота, проведенная из вершины этого угла, делит большее основание на отрезки 1,4 см. и 3,4 см. Найти площадь трапеции.

Задача 5. По данным катетам 5 и 12 см. прямоугольного треугольника найдите высоту, проведенную к гипотенузе.

Задача 6. Найдите меньшую высоту треугольника, если его стороны равны 15 см., 17 см., 8 см.

Задача 7. Меньшая сторона параллелограмма равна 29 см. Перпендикуляр, проведенный из точки пересечения диагоналей к большей стороне, делит ее на отрезки, равные 33 см. и 12 см. Найдите площадь параллелограмма.

Задача 8. Как провести две прямые через вершину квадрата, чтобы разделить его на три фигуры, площади которых равны?

Задача 9. Найдите площадь равнобедренного треугольника, если высота, проведенная к боковой стороне, равна 6 см. и образует с основанием угол в 450 .

Задача 10. Диаметр AA1 окружности перпендикулярен к хорде BB1 .

Докажите, что градусные меры дуг AB и AB1 , меньших полуокружно-

сти, равны.

Задача 11. Найдите радиус окружности, вписанной в прямоугольную трапецию с основаниями a и b .

Задача 12. Найдите радиус вписанной в равносторонний треугольник окружности, если радиус описанной окружности равен 10 см.

Задача 13. В параллелограмме ABCD диагонали пересекаются в точке

 

 

O , а M - середина AD . Выразите через векторы x = AD

и y = AB

следующие векторы:

 

330

В.А.Битнер

 

 

 

 

а) AO, CO, AD + BC, AD + CO, CO + OA ; б) AM , MC, BM , OM .

Задача 14. Докажите с помощью векторов, что диагонали ромба взаимно перпендикулярны.

Задача 15. В прямоугольном равнобедренном треугольнике проведены медианы из вершин острых углов. Найдите острый угол между этими медианами.

Задача 16. В прямоугольной трапеции один из углов равен 1200 . Найдите ее среднюю линию, если меньшая диагональ и большая боковая сторона трапеции равны a .

Задача 17. Найдите площадь S правильного шестиугольника, если радиус вписанной в него окружности r = 9 см.

Задача 18. Вокруг круглой клумбы, радиус которой равен 3 см., проложена дорожка шириной 1 м. Сколько нужно песка, чтобы посыпать дорожку, если на 1 м2 дорожки требуется 0,8 дм3 песка?

Задача 19. Из круга радиуса r вырезан квадрат, вписанный в этот круг. Найти площадь оставшейся части круга.

Задача 20. Сторона квадрата на рисунке равна a . Вычислите площадь заштрихованной фигуры.

Задача 21. Найдите длину окружности, вписанной в ромб, если диагонали ромба равны 6 см и 8 см.

Задача 22. В равнобедренной трапеции даны основания a = 21 см., b = 9 см. и высота h = 8 см. Найти радиус описанного круга.

Задача 23. В прямоугольный треугольник с катетами a и b вписан квадрат, имеющий с треугольником общий прямой угол. Найти периметр квадрата.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]