Задание №25 — Геометрия
В равнобедренную трапецию, периметр которой равен 100, а площадь
равна 500, можно вписать окружность. Найдите расстояние от точки пересечения диагоналей трапеции до её меньшего основания.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
1. Пусть — данная равнобедренная трапеция с основаниями (меньшее) и (большее), и боковыми сторонами .
2. По условию в трапецию можно вписать окружность. Согласно свойству описанного четырёхугольника, суммы противоположных сторон равны:
, то есть .
3. Периметр трапеции равен 100:
.
Подставим в формулу периметра:
, откуда , значит .
Следовательно, сумма оснований .
4. Площадь трапеции вычисляется по формуле , где — высота трапеции.
Подставим известные значения: , то есть .
Отсюда высота .
5. Пусть — точка пересечения диагоналей. Проведём через точку высоту трапеции , где точка лежит на меньшем основании , а точка — на большем основании . Отрезок — это искомое расстояние от точки пересечения диагоналей до меньшего основания. Обозначим , тогда .
6. Треугольники и подобны по двум углам (углы при вершине вертикальные, а углы и накрест лежащие при параллельных прямых и ).
В подобных треугольниках высоты относятся так же, как и соответствующие стороны:
, то есть .
7. Найдём основания и . Проведём высоту из вершины на основание . В равнобедренной трапеции отрезок .
Из прямоугольного треугольника по теореме Пифагора:
.
.
Значит, , откуда .
8. Имеем систему уравнений для оснований:
Складывая уравнения, получаем , то есть . Тогда .
9. Вернёмся к подобию треугольников:
.
Решим пропорцию: ,
,
.
Ответ: 4
Источник: ФИПИ