Объяснение:
Биссектриса угла В и биссектриса внешнего угла D прямоугольника ABCD пересекают сторону AD и прямую АВ в точках М и К соответственно. Докажите, что отрезок МК равен и перпендикулярен диагонали прямоугольника.
2. В равнобедренном треугольнике АВС на боковой стороне ВС отмечена точка М так, что отрезок СМ равен высоте треугольника, проведенной к этой стороне, а на боковой стороне АВ отмечена точка К так, что угол КМС – прямой. Найдите угол АСК.
3. Из листа бумаги в клетку вырезали квадрат 2×2. Используя только линейку без делений и не выходя за пределы квадрата, разделите диагональ квадрата на 6 равных частей.
4. В трапеции ABCD: AB = BC = CD, CH – высота. Докажите, что перпендикуляр, опущенный из Н на АС, проходит через середину BD.
5. Пусть AA1 и BB1 – высоты неравнобедренного остроугольного треугольника АВС, М – середина АВ. Окружности, описанные около треугольников AMA1 и BMB1 пересекают прямые АС и ВС в точках К и L соответственно. Докажите, что К, М и L лежат на одной прямой.
6. Один треугольник лежит внутри другого. Докажите, что хотя бы одна из двух наименьших сторон (из шести) является стороной внутреннего треугольника.
10–11 класс
1. AD и BE – высоты треугольника АВС. Оказалось, что точка C', симметричная вершине С относительно середины отрезка DE, лежит на стороне AB. Докажите, что АВ – касательная к окружности, описанной около треугольника DEC'.
2. Прямая а пересекает плоскость α. Известно, что в этой плоскости найдутся 2011 прямых, равноудаленных от а и не пересекающих a. Верно ли, что а перпендикулярна α?
3. Дана неравнобокая трапеция ABCD (AB||CD). Произвольная окружность, проходящая через точки А и В, пересекает боковые стороны трапеции в точках P и Q, а диагонали – в точках M и N. Докажите, что прямые PQ, MN и CD пересекаются в одной точке.
4. Докажите, что любой жесткий плоский треугольник T площади меньше четырёх можно просунуть сквозь треугольную дырку Q площади 3.
5. В выпуклом четырехугольнике ABCD: AC ⊥ BD, ∠BCA = 10°, ∠BDA = 20°, ∠BAC = 40°. Найдите ∠BDC. (ответ выразите в градусах.)
6. Пусть AA1, BB1 и CC1 – высоты неравнобедренного остроугольного треугольника АВС; окружности, описанные около треугольников АВС и A1B1C, вторично пересекаются в точке Р, Z – точка пересечения касательных к описанной окружности треугольника АВС, проведённых в точках А и В. Докажите, что прямые АР, ВС и ZC1 пересекаются в одной точке.
1. Прямая пересекает две стороны треугольника. Лежит ли она в плоскости этого треугольника?
Да.
По аксиоме: если две точки прямой лежат в плоскости, то вся прямая лежит в плоскости.
2. Прямая пересекает вершину треугольника. Лежит ли она в плоскости этого треугольника?
Необязательно.
У прямой и плоскости только одна общая точка, значит прямая может лежать в плоскости, а может ее пересекать.
3. Три вершины параллелограмма лежат в плоскости. Принадлежит ли четвертая вершина параллелограмма этой плоскости?
Да.
Через любые три точки, не лежащие на одной прямой, проходит единственная плоскость. Значит плоскость параллелограмма совпадает с данной.
4. Хорда окружности принадлежит плоскости. Верно ли утверждение, что и вся окружность лежит в этой плоскости?
Нет.
Плоскость окружности может пересекать данную плоскость по хорде.
5. Две пересекающиеся хорды окружности принадлежат плоскости. Верно ли утверждение, что любая точка окружности принадлежит этой плоскости?
Да.
Через любые две пересекающиеся прямые проходит единственная плоскость. Значит плоскость, в которой лежит окружность, и данная плоскость совпадают.
6. Сколько плоскостей можно провести через: три различные точки;
если точки не лежат на одной прямой - одну;если точки лежат на одной прямой - бесконечно много;две различные точки;
бесконечно много;через прямую и не лежащую на ней точку;
одну;через две параллельные прямые?
одну.7. Верно ли утверждение: любые три точки принадлежат плоскости;
верно;через любые три точки проходит единственная плоскость?
неверно, надо уточнить: не лежащие на одной прямой.8. Известно, что прямая параллельна плоскости. Параллельна ли она любой прямой, лежащей в этой плоскости?
нет, прямая в плоскости и данная прямая могут быть скрещивающимися (см. рисунок);Может ли данная прямая пересечь какую-либо прямую, лежащую в плоскости?
нет, так как она не имеет с плоскостью общих точек.9. Средняя линия трапеции лежит в плоскости а. Пересекают ли основания трапеции эту плоскость?
Нет, они параллельны плоскости.
Основания и средняя линия параллельны, а если прямая параллельна прямой, лежащей в плоскости, то она параллельна плоскости.
10. а) Прямая а параллельна линии пересечения плоскостей α и β. Каково взаимное расположение а и α; а и β ?
а║α или а лежит в α; а║β или а лежит в β (на рисунке возможные расположения прямой а).10. б) Прямая b не параллельна линии пересечения плоскостей α и β Каково взаимное расположение b и α; b и β?
Прямая b может лежать в одной из плоскостей и пересекать другую или b может пересекать обе плоскости (см. рисунок).11. Сколько можно провести через данную точку: прямых, параллельных данной плоскости; плоскостей, параллельных данной прямой?
бесконечно много;12. Стороны АВ и ВС параллелограмма ABCD пересекают некоторую плоскость. Докажите, что прямые AD и DC пересекают эту плоскость.
Противоположные стороны параллелограмма параллельны, а если одна из параллельных прямых пересекает плоскость, то и другая пересекает эту плоскость.
13. Плоскость α параллельна одной из двух параллельных прямых. Каково взаимное расположение второй прямой и плоскости α?
Вторая прямая может лежать в плоскости, а может быть ей параллельна.
14. Сторона АВ параллелограмма ABCD лежит в плоскости α. Докажите, что сторона CD параллельна этой плоскости.
CD║AB как противоположные стороны параллелограмма, АВ лежит в плоскости, значит CD параллельна плоскости (признак параллельности прямой и плоскости)
15. Прямая пересекает плоскость. Можно ли в плоскости провести прямую, параллельную данной прямой?
Нет, параллельные прямые должны лежать в одной плоскости.
16. Две прямые параллельны одной плоскости. Можно ли утверждать, что эти прямые параллельны?
Нет, они могут быть скрещивающимися или пересекающимися
на рисунке для плоскости (АВС) КН и D₁C₁ скрещивающиеся, А₁С₁ и А₁В₁ пересекающиеся.
17. Каким может быть взаимное расположение двух прямых, из которых одна параллельна некоторой плоскости, а другая пересекает эту плоскость?
Эти прямые могут быть скрещивающимися или пересекающимися.
На рисунке для плоскости (АВС) А₁В₁ и СС₁ скрещивающиеся, а А₁В₁ и ВВ₁ пересекающиеся.
19. Прямые а и b скрещиваются с прямой с. Могут ли прямые а и b быть параллельными? Пересекаться?
Да.
На рисунке АА║ВВ₁, они скрещиваются с прямой DC; а прямые АА₁ и КН пересекаются, но тоже скрещиваются с прямой DC.
20. Может ли каждая из двух скрещивающихся прямых быть параллельна третьей прямой?
Нет, если две прямые параллельны третьей, то они параллельны между собой, а данные прямые скрещивающиеся.
21. Прямая, не лежащая в плоскости параллелограмма, параллельна одной из его диагоналей. Каково взаимное расположение данной прямой и второй диагонали?
Скрещивающиеся.
На рисунке А₁С₁║АС, но А₁С₁ и BD скрещивающиеся.
22. Как могут быть расположены прямая и плоскость, если данная прямая и некоторая прямая, лежащая в этой плоскости, скрещиваются?
Прямая может быть параллельна плоскости, а может ее пересекать.
На рисунке для плоскости (АВС) А₁С₁ и BD скрещивающиеся, А₁С₁║(АВС); АА₁ и BD скрещивающиеся, АА₁∩(АВС).
Проведем через точку О прямые EG и FH параллельно сторонам параллелограмма АВ и ВС соответственно.
Треугольники АОН и СOG подобны по двум углам. Из подобия
АН/CG=OH/OG или ВF/OF=DG/OG (так как BF=AH, OF=CG и DG=OH как противоположные стороны параллелограммов).
Но тогда треугольник ОВF подобен треугольнику ODG по второму признаку подобия, так как <BFO=<OGD (углы с соответственно параллельными сторонами), а стороны, образующие этот угол, пропорциональны (ВF/OF=DG/OG - доказано выше). Из подобия имеем: <ODG=<OBF=40°.
ответ: <ODC=40°.