Задание 17 ЕГЭ, математика (профиль): Описанные окружности и треугольники

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 17Теорема синусовОкружность, описанная вокруг треугольника

Отрезок BL  — диаметр описанной окружности треугольника ABC, где  \angle B = 85 градусов ,  \angle C = 25 градусов . Продолжение высоты ВТ треугольника АВС пересекает эту окружность в точке М.

а)  Докажите, что  \angle ABM = \angle CAL.

б)  Найдите длину отрезка ML, если радиус описанной окружности равен  17 корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента .

В подтеме 33 задач
Разбор
Главная идея: Использовать то, что вписанные углы, опирающиеся на диаметр, прямые, чтобы получить параллельность ML∥ACML\parallel AC, а затем через равенство накрест лежащих и вписанных углов доказать равенство углов и найти MLML по теореме синусов в треугольнике с диаметром.

Найдём угол A: ∠A=180∘−85∘−25∘=70∘\angle A=180^\circ-85^\circ-25^\circ=70^\circ.

а) Так как BLBL — диаметр, то вписанные углы, опирающиеся на диаметр, прямые: ∠BAL=90∘\angle BAL=90^\circ и ∠BML=90∘\angle BML=90^\circ. Первое равенство даёт AL⊥ABAL\perp AB, второе — ML⊥BMML\perp BM. По условию BMBM лежит на прямой высоты BTBT, то есть BM⊥ACBM\perp AC. Значит, MLML и ACAC оба перпендикулярны одной прямой BMBM, а значит ML∥ACML\parallel AC.

Поскольку ML∥ACML\parallel AC, а ALAL — секущая, накрест лежащие углы равны: ∠CAL=∠MLA\angle CAL=\angle MLA. С другой стороны, углы ∠MLA\angle MLA и ∠ABM\angle ABM опираются на одну и ту же дугу AMAM, значит они равны как вписанные. Отсюда ∠ABM=∠CAL\angle ABM=\angle CAL, что и требовалось.

б) Углы ∠LBC\angle LBC и ∠CAL\angle CAL опираются на одну дугу CLCL, поэтому ∠LBC=∠CAL\angle LBC=\angle CAL. Так как ∠BAL=90∘\angle BAL=90^\circ, то ∠CAL=90∘−∠BAC=90∘−70∘=20∘\angle CAL=90^\circ-\angle BAC=90^\circ-70^\circ=20^\circ.

Тогда ∠ABM=∠CAL=20∘\angle ABM=\angle CAL=20^\circ (по пункту а), и угол между BMBM и BLBL равен ∠MBL=∠ABC−2∠ABM=85∘−2⋅20∘=45∘.\angle MBL=\angle ABC-2\angle ABM=85^\circ-2\cdot20^\circ=45^\circ.

В треугольнике BMLBML сторона MLML лежит против угла ∠MBL\angle MBL, а BL=2RBL=2R — диаметр окружности, значит по теореме синусов ML=2Rsin⁡∠MBL=2⋅172⋅sin⁡45∘=2⋅172⋅22=34.ML=2R\sin\angle MBL=2\cdot17\sqrt2\cdot\sin45^\circ=2\cdot17\sqrt2\cdot\frac{\sqrt2}{2}=34.

Типичные ошибки

  • Не замечают, что BMBM совпадает с высотой BTBT, и не получают перпендикулярность ML⊥BMML\perp BM и параллельность ML∥ACML\parallel AC.
  • Путают, какие углы вписанные и на какую дугу они опираются, из-за чего неверно приравнивают углы.
  • Ошибаются при вычислении угла ∠MBL\angle MBL, забывая вычесть удвоенный угол ∠ABM\angle ABM, или используют не тот угол в теореме синусов.
Непонятно?

Похожие задачи