Задание №25 — Геометрия
На стороне остроугольного треугольника как на диаметре построена полуокружность, пересекающая высоту в точке , , ,
точка пересечения высот треугольника . Найдите .
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
1) Рассмотрим полуокружность, построенную на стороне как на диаметре. Пусть эта полуокружность пересекает стороны и в точках и соответственно. Так как — диаметр, то углы и , опирающиеся на него, являются прямыми ().
2) Отрезки и являются высотами треугольника , так как они перпендикулярны сторонам и . По условию — точка пересечения высот (ортоцентр), значит, точка лежит на пересечении , и данной в условии высоты .
3) Рассмотрим прямоугольный треугольник . В нём — высота, проведённая к гипотенузе (так как , то и ). Однако удобнее рассмотреть подобие треугольников. Треугольники и подобны по двум углам (угол общий, ). Из подобия следует: , откуда .
4) Вспомним свойство секущих для окружности. Для точки , лежащей вне окружности, произведение всей секущей на её внешнюю часть есть величина постоянная. Для секущей это . Также через точку проходит прямая, содержащая высоту . Эта прямая пересекает полуокружность в точке . По свойству касательной и секущей (или в данном случае, используя точку на окружности), если мы продолжим полуокружность до полной окружности, высота пересечет её в двух точках. Пусть — вторая точка пересечения. В силу симметрии относительно диаметра , точка будет серединой хорды , но в нашей задаче точка лежит на самой высоте. Воспользуемся свойством точки на окружности: произведение отрезков секущей . Однако проще применить свойство степени точки относительно окружности с диаметром . Отрезок пересекает окружность в точке . Обозначим вторую точку пересечения прямой с окружностью как . Так как — диаметр, перпендикулярный хорде , то — середина . Значит, .
5) Вычислим длины отрезков на высоте: , . Тогда . Длина всего отрезка . По свойству секущих: .
6) Из шага 3 мы знаем, что . Подставим известные значения: . Отсюда .
Ответ: 8
Источник: ФИПИ