Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

В четырёхугольнике ABCD противоположные стороны не параллельны. Диагонали четырёхугольника ABCD пересекаются в точке O под прямым углом и образуют четыре подобных треугольника, у каждого из которых одна из вершин — точка O.

а) Докажите, что около четырёхугольника ABCD можно описать окружность.

б) Найдите радиус вписанной окружности, если AC = 10, BD = 26.

а) Рассмотрим треугольники ABO и COD: углы ABD и BDC при секущей BD не равны. Тогда, так как треугольники ABO и COD подобны, следовательно, углы ABO и DCO, а также BAO и CDO равны. Аналогично для треугольников AOD и BDC. Сумма углов ABO и OBC не равны 90°, тогда имеем конфигурацию как на рисунке справа.

Заметим, что сумма углов BAD и BCD равна:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Следовательно, вокруг четырехугольника ABCD можно описать окружность.

б) Обозначим сторону BO буквой a, сторону OC буквой b, тогда:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Из этого следует, что стороны AO и OC равны.

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Пусть OB равно x, тогда

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым угломпри Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

С учетом симметрии, можно выбрать любое значение для x. Пусть OB равно 1, а OD — 25, тогда:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Найдем полупериметр четырехугольника ABCD:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Найдем площадь четырехугольника ABCD:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Вычислим искомый радиус:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Ответ: Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Критерии оценивания выполнения заданияБаллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта a) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)3
Получен обоснованный ответ в пункте б)

имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

2
Имеется верное доказательство утверждения пункта а)

при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки,

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Задание 16. В четырёхугольнике ABCD противоположные стороны не параллельны. Диагонали четырёхугольника ABCD пересекаются в точке О под прямым углом и образуют четыре подобных треугольника, у каждого из которых одна из вершин — точка О.

а) Докажите, что в четырёхугольник ABCD можно вписать окружность.

б) Найдите радиус вписанной окружности, если АС = 12, BD = 13.

а)В четырехугольнике ABCD диагонали AC и BD взаимно перпендикулярны и пересекаются в точке O, следовательно,

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Пусть Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом(так как треугольники ABO и CBO подобны по условию задания). Так как Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом, то Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым угломи Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом. Так как треугольники BCOи COD подобны, то Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом. Так как треугольники OCDи OADподобны, то Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом. Треугольники ABC и ADC – равнобедренные со сторонами AB = BC и AD = DC. Следовательно,

и это означает, что в четырехугольник ABCD можно вписать окружность.

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

б)Радиус r вписанной окружности можно найти из площади четырехугольника ABCD:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

где P – периметр четырехугольника ABCD. Отсюда следует, что

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Рассмотрим равнобедренный треугольник ABC с биссектрисой OB, которая также является его высотой и медианой. Следовательно, AO=OC=6. Рассмотрим прямоугольный треугольник BCD с прямым углом Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом. Следовательно, CO – высота. Пусть BO = y, тогда OD=13-yи

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Решаем квадратное уравнение, получаем корни:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

То есть, BO=4, OD = 9 или, наоборот, BO=9, OD=4. Возьмем первый вариант. Тогда:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Следовательно, Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом. Получаем периметр и площадь четырехугольника ABCD:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

И радиус вписанной окружности, равен:

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Ответ:Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

В четырехугольнике ABCD противоположные стороны не параллельны. Диагонали четырехугольника ABCD пересекаются в точке О под прямым углом и образуют четыре подобных треугольника, у каждого из которых одна из вершин – точка О.

а) Докажите, что в четырехугольник ABCD можно вписать окружность.

б) Найдите радиус вписанной окружности, если AC = 12, BD = 13.

Диагонали четырехугольника авсд пересекаются в точке о под прямым углом

Решение:

а) Δ ABO = ΔCBOпо катету и острому углу (BO–общая сторона, ∠ АВО = ∠СВО — по условию ) → АВ = СВ и АО = СО;

Δ ADO = ΔCDO по катету и острому углу (DO – общая сторона, ∠ АDО = ∠ СDО — по условию ) → АD = СD и АО = СО;

Т.к. AB = CB и AD = CD, то AB + CD = CB + AD→ в четырехугольник ABCD можно вписать окружность.

б) Т.к. АО = СО и АС = 12, то АО = СО = 6

Пусть BO = y, тогда DO = 13 — y

По свойству пересекающихся хорд AO⋅CO = BO⋅DO:

Если у = 4, то ВО = 4и DO = 9

Если у = 9, то BO = 9 иDO = 4

Если в четырехугольник можно вписать окружность, то его площадь равна S = pr, где p–полупериметр четырехугольника, S–площадь четырехугольника, r–радиус вписанной окружности.

Поделиться или сохранить к себе: