πЕГЭ · ИИ-репетитор12 предметов · задания ФИПИ
Главная → Математика (профиль) → Задания №17 → Задание m17-16

Задание №17 ЕГЭ Математика (профиль): разбор и критерии

Ответ на это задание — развёрнутое решение. В тренажёре его проверяет ИИ по официальным критериям ФИПИ, а здесь есть эталонное решение из банка.

Условие

В остроугольном треугольнике ABC провели высоту BH, из точки H на стороны AB и BC опустили перпендикуляры HK и HM соответственно.

а) Докажите, что треугольник MBK подобен треугольнику ABC.

б) Найдите отношение площади треугольника MBK к площади четырёхугольника AKMC, если BH = 2, а радиус окружности, описанной около треугольника ABC равен 4.

Подсказки — как подойти к решению

  1. Докажи подобие треугольников: общий угол и равенство других углов через прямоугольные треугольники.
  2. Отношение площадей равно квадрату коэффициента подобия, а площадь четырёхугольника — разность площадей.

Решение

а) Пусть угол BAC = α. Углы BAC и KHB равны как углы с взаимно перпендикулярными сторонами. Рассмотрим четырёхугольник BKHM: в нем BKH + BMH = 90° + 90° = 180°, следовательно, четырёхугольник BKHM вписан в окружность. Значит, углы KHB и KMB — вписанные, опирающиеся на одну и ту же дугу, следовательно, они равны. Таким образом, BAC = KHB = KMB. Треугольники ABC и MBK имеют общий угол B, а BAC = KMB, значит, эти треугольники подобны по двум углам.

б) Сумма углов К и М четырехугольника BKHM равна 180°, поэтому он вписан в окружность. Прямоугольный треугольник BKH вписан в эту же окружность, а потому радиус R окружности равен половине гипотенузы BH: R = 1. Треугольник MBK также вписан в эту окружность. Коэффициент подобия треугольников ABC и MBK равен отношению их сходственных элементов, поэтому он равен 4:1 = 4. Тогда для отношения площади треугольника MBK к площади четырёхугольника AKMC получаем:

(S_MBK)/(S_AKMC) = (S_MBK)/(S_ABC − S_MBK) = (S_MBK)/(k² S_MBK − S_MBK) = 1/(k² − 1) = 1/(16 − 1) = 1/15.

Ответ: 1/15.

Приведем другое решение пункта б).

Из прямоугольного треугольника BKH находим, что BH = (BK)/(sin ∠ KHB). Для треугольника ABC справедливо равенство 2R = (BC)/(sin ∠ BAC). Учитывая, что KHB = BAC, получаем: BC/BK = 2R/BH. Стороны BC и BK — сходственные в подобных треугольниках ABC и MBK, следовательно, их коэффициент подобия k = BC/BK = 2R/BH = 4. Найдём отношение площади треугольника MBK к площади четырёхугольника AKMC:

(S_MBK)/(S_AKMC) = (S_MBK)/(S_ABC − S_MBK) = (S_MBK)/(k² S_MBK − S_MBK) = 1/(k² − 1) = 1/(16 − 1) = 1/15.

Критерии оценивания ФИПИ

Критерий (до 3 баллов)Балл
Имеется верное доказательство утверждения пункта a) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)3
Получен обоснованный ответ в пункте б) ИЛИ имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки2
Имеется верное доказательство утверждения пункта а) ИЛИ при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки, ИЛИ обоснованно получен верный ответ в пункте б) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен1
Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше0
Максимальный балл3

Типичные ошибки

Решить это задание в тренажёре

В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №17 по профильной математике · Разбор темы №17 с нуля