Задание 16. Окружность с центром О, вписанная в треугольник ABC, касается его сторон АВ, АС и ВС в точках С1, В1 и А1 соответственно. Биссектриса угла А пересекает эту окружность в точке Q, лежащей внутри треугольника АВ1С1.
а) Докажите, что C1Q — биссектриса угла AC1B1.
б) Найдите расстояние от точки О до центра окружности, вписанной в треугольник AB1C1 если известно что ВС = 7, АВ = 15, АС = 20.
а) В треугольник ABC вписана окружность с центром в точке O. Стороны AB и AC – касательные к окружности и по теореме об отрезках касательных AC1=AB1 и, следовательно, треугольник AC1B1 – равнобедренный. AQ – биссектриса угла A по условию и в равнобедренном треугольнике AC1B1 биссектриса AA2 (продолжение AQ) является медианой и высотой. Следовательно, QA2 в треугольнике C1QB1 является также медианой и высотой, а сам треугольник C1QB1 – равнобедренный, так как 
.
По теореме об угле между касательной (AC1) и хордой (C1B1), имеем:
,
следовательно, C1Q – биссектриса угла AC1B1.
б) Рассмотрим треугольник AC1B1. Известно, что центр вписанной окружности находится в точке пересечения биссектрис углов, поэтому для AC1B1 центр вписанной окружности соответствует точке Q.
Найдем расстояние от точки O до точки Q, равный радиусу r вписанной окружности в треугольник ABC. Используя формулу площади треугольника ABC, можно записать
,
где p – полупериметр треугольника ABC. То есть, радиус r, равен:
Площадь треугольника ABC также можно найти по формуле Герона:
,
где a, b, c – стороны треугольника ABC.
Делаем вычисления. Полупериметр треугольника ABC, равен:
,
площадь треугольника ABC, равна:
и радиус вписанной окружности
,
Окружность с центром о вписана в треугольник абс
Окружность с центром O, вписанная в треугольник ABC, касается стороны BC в точке P и пересекает отрезок BO в точке Q. При этом отрезки OC и QP параллельны.
а) Докажите, что треугольник ABC ― равнобедренный.
б) Найдите площадь треугольника BQP, если точка O делит высоту BD треугольника в отношении BO : OD = 3 : 1 и AC = 2a.
Пусть луч BO пересекает сторону AC в точке D. Введем следующие обозначения: ∠BCO = ∠DCO = α, ∠COP = x. Прямые OC и QP параллельны, а углы COP и OPQ ― накрест лежащие при пересечении прямых PQ и OC секущей OP, следовательно, ∠OPQ = x. Далее, из прямоугольного треугольника OPC находим 
а из равнобедренного треугольника OPQ находим ∠POQ = π − 2x = 2α. Таким образом, треугольники BOP и BCD подобны, и, значит, биссектриса BD треугольника ABC является его высотой, откуда следует, что треугольник ABC ― равнобедренный треугольник, что и требовалось доказать.
б) Отрезок CO ― биссектриса треугольника BCD, следовательно:
Далее CP = DC = a, значит, BP = 2a и, следовательно, 
Откуда
следовательно 
По формуле Герона находим: 
Значит, 
Ответ : 
Приведем решение пункта б) Данила Касьяненко.
По условию 
тогда 
так как 
Проведем через точку Q прямую, параллельную прямой АС, пусть она пересечет сторону ВС в точке N. Тогда QN — средняя линия треугольника BDC, поэтому 
а 
По свойству касательных 
и 
тогда 
Из прямоугольного треугольника BQN найдем BQ:
Проведем QT перпендикулярно CB. Из прямоугольного треугольника BQN найдем QT:
Найдем площадь треугольника BQP:
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| 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, Задание 16. Математика ЕГЭ. Окружность с центром О, вписанная в треугольник АВС, касается его сторон АВ, АС и ВС в точках С1, В1 и А1 соответственно. Биссектриса угла А пересекает эту окружность в точке Q, лежащей внутри треугольника АВ1С1.Задание. Окружность с центром О, вписанная в треугольник АВС, касается его сторон АВ, АС и ВС в точках С1, В1 и А1 соответственно. Биссектриса угла А пересекает эту окружность в точке Q, лежащей внутри треугольника АВ1С1. а) Докажите, что С1Q – биссектриса угла АС1В1. б) Найдите расстояние от точки О до центра окружности, вписанной в треугольник АС1В1, если известно, что ВС = 15, АВ = 13, АС = 14.
Решение: Угол ∠QB1C1 – вписанный в окружность угол, он равен половине дуги, на которую он опирается, т. е.
Так как АВ – касательная к окружности и QC1 – хорда окружности, то угол между хордой и касательной окружности, проведенной через конец хорды, равен половине дуги, лежащей внутри этого угла, т. е.
б) Найдите расстояние от точки О до центра окружности, вписанной в треугольник АС1В1, если известно, что ВС = 15, АВ = 13, АС = 14.
Так как AQ и C1Q – биссектрисы треугольника ∆AB1C1, тогда точка пересечения биссектрис Q – центр вписанной в треугольник ∆AB1C1 окружности. Точка Q – точка пересечения биссектрисы AQ и окружности с центром О, то расстоянием от точки О до точки Q – центра окружности, вписанной в треугольник ∆AB1C1 является OQ – радиус окружности с центром О, вписанный в треугольник ∆АВС.
P = 13 + 15 + 14 = 42 Площадь треугольника ∆АВС найдем по формуле Герона: |
