Задание 16. Математика ЕГЭ. Диагонали AC и BD четырехугольника ABCD, вписанного в окружность, пересекаются в точке Р. Найдите площадь треугольника COD

Задание. Диагонали AC и BD четырехугольника ABCD, вписанного в окружность, пересекаются в точке Р, причем BC = CD.

а) Докажите, что AB : BC = AP : PD.

б) Найдите площадь треугольника COD, где О – центр окружности, вписанной в треугольник ABD, если дополнительно известно, что BD – диаметр описанной около четырехугольника ABCD окружности, АВ = 5, а ВС = 5√2.

Решение:

а) Докажите, что AB : BC = AP : PD.

Рассмотрим треугольники ∆ABC и ∆APD. Вписанные углы ∠BAC = ∠CAD, так как опираются на равные хорды (BC = CD). Вписанные углы ∠ACB = ∠ADB, так как опираются на одну и ту же дугу АВ. Следовательно, треугольники ∆ABC и ∆APD подобные треугольники. Тогда

б) Найдите площадь треугольника COD, где О – центр окружности, вписанной в треугольник ABD, если дополнительно известно, что BD – диаметр описанной около четырехугольника ABCD окружности, АВ = 5, а ВС = 5√2.

Так как BD – диаметр окружности, то вписанный угол ∠BCD = 90°, следовательно, треугольник ∆BCD – прямоугольный равнобедренный треугольник. По теореме Пифагора найдем BD:

BD² = BC² + CD²

BD² = (5√2)² + (5√2)² = 100

BD = 10

Так как BD – диаметр окружности, то вписанный угол ∠BAD = 90°, следовательно, треугольник ∆BAD – прямоугольный треугольник. В прямоугольном треугольнике ∆BAD гипотенуза BD = 10, катет АВ = 5.

По свойству прямоугольных треугольников: если катет прямоугольного треугольника равен половине гипотенузы, то угол, лежащий против этого катета, равен 30°.

Следовательно, угол ∠ADB = 30°, а угол ∠ABD = 60°.

Вписанные углы ∠ABD = ∠ACD, так как опираются на одну и ту же дугу АD, значит, ∠ABD = ∠ACD = ∠ОCD = 60°.

Точка О – центр вписанной в треугольник ∆ABD окружности. Центр окружности, вписанной в треугольник, является точкой пересечения его биссектрис. Тогда точка О лежит на биссектрисе АС угла  ∠BAD и на биссектрисе OD угла ∠ADВ.

Так как угол ∠ADB = 30°, то  угол ∠ADO = ∠ODB = 15°. Так как угол ∠BAD = 90°, то  угол ∠BAO = ∠OAD = 45°.

Угол ∠СОD – внешний угол треугольника ∆AOD, следовательно, ∠СOD = ∠OAD + ∠ADO = 45° + 15° = 60°. Угол ∠СOD = 60°. Тогда треугольник ∆COD – равносторонний треугольник, в котором OC = OD = CD = 5√2.

Найдем площадь треугольника  ∆COD:

Ответ:  

Понравилось? Нажмите