πЕГЭ · ИИ-репетитор12 предметов · задания ФИПИ
Главная → Математика (профиль) → Задания №17 → Задание m17-19

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

Медианы AA1, BB1 и CC1 треугольника ABC пересекаются в точке M. Известно, что AC = 3MB.

а) Докажите, что треугольник ABC прямоугольный.

б) Найдите сумму квадратов медиан AA1 и CC1, если известно, что AC = 10.

Подсказки — как подойти к решению

  1. Докажи прямоугольность через медиану к гипотенузе: она равна половине этой стороны.
  2. Сумму квадратов медиан найди по формуле, выражающей медианы через стороны треугольника.

Решение

Известно, что медианы делятся точкой пересечения в отношении 2: 1, считая от вершины. Значит,

BB₁ = 3/2 BM = 3/2 · 1/3 AC = 1/2 AC.

Поэтому треугольники AB1B и CB1B равнобедренные, причём B1AB = ABB1 и B1CB = CBB1. Сумма всех этих четырёх углов равна 180°. Тогда ABC = ABB1 + CBB1 = 90°. Следовательно, треугольник ABC прямоугольный.

б) Треугольник A1BA прямоугольный. Поэтому

AA₁² = A₁B² + BA² = 1/4 CB² + BA².

Аналогично из прямоугольного треугольника C1BC находим:

CC₁² = C₁B² + BC² = 1/4 AB² + BC².

Тогда AA₁² + CC₁² = 5/4 AB² + 5/4 BC² = 5/4 (AB² + BC²) = 5/4 AC² = 125.

Ответ: 125.

Приведём другое решение пункта а).

Покажем, что медиана, проведенная к стороне AC, равна половине этой стороны. Тогда угол, противолежащий стороне AC, равен 90°, что и требуется доказать. Действительно, медианы делятся точкой пересечения в отношении 2: 1, считая от вершины. Значит, BB₁ = 3/2 BM = 3/2 · 1/3 AC = 1/2 AC.

Приведём еще одно решение пункта а).

Треугольник AB₁B — равнобедренный, AB₁ = B₁C = B₁B. Отрезок B₁C₁ — высота треугольника AB₁B, отрезок B₁C₁ — средняя линия треугольника ABC, тогда прямые B₁B и CB параллельны. Значит, прямые BC и AB перпендикулярны по теореме о перпендикулярности прямой, параллельной перпендикуляру.

Приведём еще одно решение пункта а).

Поскольку AB₁ = BB₁ = CB₁, точка B₁ — центр описанной окружности, а AC — ее диаметр. Тогда угол B прямой как опирающийся на диаметр.

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