Задание №17 — Геометрия

Перпендикуляр, проведённый из точки пересечения диагоналей ромба к его стороне, образует с одной из его диагоналей угол . Сколько градусов составляет острый угол ромба?
Правильный ответ
58
Пояснение
Решение. Рассмотрим свойства ромба и данные задачи по шагам.
1) Пусть — точка пересечения диагоналей ромба. Обозначим одну из сторон ромба как , а перпендикуляр, проведённый из точки к этой стороне, как . По условию задачи угол между этим перпендикуляром и одной из диагоналей равен . Пусть это будет угол , где — часть диагонали ромба.
2) Вспомним важное свойство ромба: его диагонали взаимно перпендикулярны. Это значит, что угол между диагоналями равен . Если мы рассмотрим треугольник , то он является прямоугольным, так как — перпендикуляр к стороне (угол ).
3) Найдём угол . В прямоугольном треугольнике сумма острых углов равна . Следовательно:
.
4) Угол — это угол между диагональю и стороной ромба. Мы знаем, что диагонали ромба являются биссектрисами его углов. Значит, целый угол ромба (пусть это будет угол ) в два раза больше угла :
. Это тупой угол ромба.
5) Сумма углов ромба, прилежащих к одной стороне, равна . Чтобы найти острый угол ромба, нужно из вычесть найденный тупой угол:
.
Замечание: Если бы мы изначально предположили, что угол образован перпендикуляром с другой диагональю, мы бы сразу получили половину острого угла ромба ( — это не подходит для половины острого угла, так как тогда угол был бы ). В прямоугольном треугольнике, образованном стороной и половинами диагоналей, острые углы в сумме дают . Если один из них , то второй равен . Тогда острый угол ромба равен .
Ответ: 58
Источник: ФИПИ