Школьник
Студент
Преподаватель
Личный кабинет
Назад
Планиметрия
ЕГКР 14.12.2023
Скопировать ссылку
d0f0b28b
В параллелограмме
A
B
C
D
ABCD
A
BC
D
со сторонами
A
D
=
12
AD = 12
A
D
=
12
,
A
B
=
4
AB = 4
A
B
=
4
и углом
A
A
A
,
равным
30
∘
30^{\circ}
3
0
∘
,
проведены биссектрисы всех четырёх углов.
а) Докажите, что четырёхугольник, ограниченный биссектрисами, -- прямоугольник.
б) Найдите площадь четырёхугольника, ограниченного биссектрисами.
Показать решение
Решение
Сообщить об ошибке
Решение
а) Пусть биссектрисы углов
1)
A
A
A
и
B
B
B
пересекаются в точке
K
K
K
,
2)
B
B
B
и
C
C
C
пересекаются в точке
L
L
L
,
3)
C
C
C
и
D
D
D
пересекаются в точке
M
M
M
,
4)
A
A
A
и
D
D
D
пересекаются в точке
N
N
N
.
Далее, пусть
B
K
∩
A
D
=
R
BK \cap AD = R
B
K
∩
A
D
=
R
,
L
M
∩
A
D
=
Q
LM \cap AD = Q
L
M
∩
A
D
=
Q
,
A
K
∩
B
C
=
P
AK\cap BC = P
A
K
∩
BC
=
P
и
D
M
∩
B
C
=
T
DM\cap BC = T
D
M
∩
BC
=
T
.
В треугольнике
B
A
K
BAK
B
A
K
имеем
∠
B
A
K
=
15
∘
\angle{BAK} = 15^{\circ}
∠
B
A
K
=
1
5
∘
и
∠
A
B
K
=
75
∘
\angle{ABK} = 75^{\circ}
∠
A
B
K
=
7
5
∘
,
значит,
∠
B
K
A
=
90
∘
\angle{BKA} = 90^{\circ}
∠
B
K
A
=
9
0
∘
,
то есть
A
K
⊥
B
K
AK \perp BK
A
K
⊥
B
K
.
В треугольнике
C
D
M
CDM
C
D
M
имеем
∠
D
C
M
=
15
∘
\angle{DCM} = 15^{\circ}
∠
D
CM
=
1
5
∘
и
∠
C
D
M
=
75
∘
\angle{CDM} = 75^{\circ}
∠
C
D
M
=
7
5
∘
,
значит,
∠
D
M
C
=
90
∘
\angle{DMC} = 90^{\circ}
∠
D
MC
=
9
0
∘
,
то есть
C
M
⊥
M
D
CM \perp MD
CM
⊥
M
D
.
∠
B
K
A
=
∠
L
K
N
=
90
∘
\angle{BKA} = \angle{LKN} = 90^{\circ}
∠
B
K
A
=
∠
L
K
N
=
9
0
∘
,
∠
C
M
D
=
∠
N
M
L
=
90
∘
\angle{CMD} = \angle{NML} = 90^{\circ}
∠
CM
D
=
∠
NM
L
=
9
0
∘
как вертикальные.
∠
R
B
C
=
∠
A
R
B
\angle{RBC} = \angle{ARB}
∠
RBC
=
∠
A
RB
,
как накрест лежащие при параллельных прямых
B
C
BC
BC
и
A
D
AD
A
D
и секущей
B
R
BR
BR
,
значит, треугольник
B
A
R
BAR
B
A
R
-- равнобедренный и
A
B
=
A
R
=
4
AB = AR = 4
A
B
=
A
R
=
4
.
∠
C
T
D
=
∠
T
D
A
\angle{CTD} = \angle{TDA}
∠
CT
D
=
∠
T
D
A
,
как накрест лежащие при параллельных прямых
B
C
BC
BC
и
A
D
AD
A
D
и секущей
T
D
TD
T
D
,
значит, треугольник
C
T
D
CTD
CT
D
-- равнобедренный и
C
T
=
C
D
=
4
CT = CD = 4
CT
=
C
D
=
4
.
∠
A
R
K
=
∠
L
R
Q
=
75
∘
\angle{ARK} = \angle{LRQ} = 75^{\circ}
∠
A
R
K
=
∠
L
RQ
=
7
5
∘
,
∠
M
T
C
=
∠
N
T
P
=
75
∘
\angle{MTC} = \angle{NTP} = 75^{\circ}
∠
MTC
=
∠
NTP
=
7
5
∘
как вертикальные.
Из треугольников
R
L
Q
RLQ
R
L
Q
и
P
N
T
PNT
PNT
получаем:
∠
R
L
Q
=
180
∘
−
75
∘
−
15
∘
=
90
∘
;
\angle{RLQ} = 180^{\circ} - 75^{\circ} - 15^{\circ} = 90^{\circ};
∠
R
L
Q
=
18
0
∘
−
7
5
∘
−
1
5
∘
=
9
0
∘
;
∠
P
N
T
=
180
∘
−
75
∘
−
15
∘
=
90
∘
.
\angle{PNT} = 180^{\circ} - 75^{\circ} - 15^{\circ} = 90^{\circ}.
∠
PNT
=
18
0
∘
−
7
5
∘
−
1
5
∘
=
9
0
∘
.
Значит,
K
L
M
N
KLMN
K
L
MN
-- прямоугольник.
б) Из треугольника
A
B
P
ABP
A
BP
получаем:
∠
B
P
A
=
180
∘
−
150
∘
−
15
∘
=
15
∘
,
\angle{BPA} = 180^{\circ} - 150^{\circ} - 15^{\circ} = 15^{\circ},
∠
BP
A
=
18
0
∘
−
15
0
∘
−
1
5
∘
=
1
5
∘
,
значит, треугольник
B
P
A
BPA
BP
A
-- равнобедренный и
A
B
=
B
P
=
4
AB = BP = 4
A
B
=
BP
=
4
.
Тогда
P
T
=
B
C
−
B
P
−
C
T
=
12
−
4
−
4
=
4.
PT = BC - BP - CT = 12 - 4 - 4 = 4.
PT
=
BC
−
BP
−
CT
=
12
−
4
−
4
=
4.
Из треугольника
C
Q
D
CQD
CQ
D
получаем:
∠
C
Q
D
=
180
∘
−
150
∘
−
15
∘
=
15
∘
,
\angle{CQD} = 180^{\circ} - 150^{\circ} - 15^{\circ} = 15^{\circ},
∠
CQ
D
=
18
0
∘
−
15
0
∘
−
1
5
∘
=
1
5
∘
,
значит, треугольник
C
D
Q
CDQ
C
D
Q
-- равнобедренный и
D
Q
=
D
C
=
4
DQ = DC = 4
D
Q
=
D
C
=
4
.
Тогда
R
Q
=
A
D
−
A
R
−
D
Q
=
12
−
4
−
4
=
4.
RQ = AD - AR - DQ = 12 - 4 - 4 = 4.
RQ
=
A
D
−
A
R
−
D
Q
=
12
−
4
−
4
=
4.
Отсюда получаем, что треугольники
B
K
P
BKP
B
K
P
,
R
L
Q
RLQ
R
L
Q
,
P
N
T
PNT
PNT
,
D
Q
M
DQM
D
QM
,
A
B
K
ABK
A
B
K
,
A
K
R
AKR
A
K
R
,
M
T
C
MTC
MTC
и
D
M
C
DMC
D
MC
равны по гипотенузе и острому углу, значит,
B
K
=
K
R
=
T
M
=
T
N
;
BK = KR = TM = TN;
B
K
=
K
R
=
TM
=
TN
;
P
N
=
K
P
=
L
Q
=
Q
M
.
PN = KP = LQ = QM.
PN
=
K
P
=
L
Q
=
QM
.
Из треугольника
R
L
Q
RLQ
R
L
Q
получаем:
L
Q
=
R
Q
⋅
sin
75
∘
,
R
L
=
R
Q
⋅
cos
75
∘
.
LQ = RQ\cdot \sin{75^{\circ}},\quad RL = RQ\cdot\cos{75^{\circ}}.
L
Q
=
RQ
⋅
sin
7
5
∘
,
R
L
=
RQ
⋅
cos
7
5
∘
.
Итого,
S
K
L
M
N
=
2
L
Q
⋅
2
R
L
=
4
⋅
R
Q
2
⋅
sin
75
∘
⋅
cos
75
∘
=
2
⋅
4
2
⋅
sin
150
∘
=
16.
S_{KLMN} = 2LQ\cdot 2RL = 4\cdot RQ^2\cdot \sin{75^{\circ}}\cdot \cos{75^{\circ}} = 2\cdot 4^2 \cdot \sin{150^{\circ}} = 16.
S
K
L
MN
=
2
L
Q
⋅
2
R
L
=
4
⋅
R
Q
2
⋅
sin
7
5
∘
⋅
cos
7
5
∘
=
2
⋅
4
2
⋅
sin
15
0
∘
=
16.
Ответ:
16
16
16
.