20 ! из точки a провели касательные ab и ac к окружности с центром o (здесь b и c — точки касания). точка m — середина отрезка ao. докажите, что окружность, описанная около треугольника abm, касается прямой ac.
∠ABD=90 (опирается на диаметр) ∠ABO=90 (угол между касательной и радиусом) ∠DBO - развернутый, B∈DO
∠AMD=90 (опирается на диаметр), DM - высота △ADO В треугольнике ADO высота является медианой => △ADO - равнобедреный, углы при основании равны, ∠DAO=∠AOD
△AOB=△AOC (прямоугольные с равными катетами и общей гипотенузой)* ∠AOD=∠AOC
∠DAO=∠AOC => AD||OC (накрест лежащие углы равны)
ОС⊥AC (радиус перпендикулярен касательной) => AD⊥AC AC - касательная к окружности c диаметром AD. ------------------------------------------------------------------- *) Треугольники, образованные отрезками касательных из одной точки, радиусами и отрезком, соединяющим точку и центр окружности, равны как прямоугольные (радиус перпендикулярен касательной) с равными катетами (радиусы) и общей гипотенузой.
Отрезки касательных из точки вне окружности до точки касания с ней равны. Следовательно, треугольник АВС равнобедренный и ∠ АВС=∠АСВ. Угол между касательной и хордой, проходящей через точку касания, равен половине дуги, стягиваемой хордой. Центр вписанной в треугольник окружности лежит в точке пересечения его биссектрис. ВК и СМ - биссектрисы равных углов В и С соответственно. Угол АВК равен половине угла АВС, и, следовательно, равен четверти дуги, заключенной между сторонами угла АВС, поэтому ВК пересекает дугу ВС в ее середине. Аналогично СМ пересекает дугу ВС в ее середине. Середина дуги ВС - точка пересечения биссектрис треугольника АВС и потому является центром вписанной в ∆ АВС окружности, что и требовалось доказать.
4. Меньшая диагональ ромба равна 12 см, а один из углов - 60°. Найдите вторую диагональ и сторону ромба.
ΔABD равнобедренный (AB = AD как стороны ромба) и ∠BAD = 60°, значит ΔABD равносторонний. Тогда АВ = AD = BD = 12 см.
По свойству параллелограмма сумма квадратов диагоналей равна сумме квадратов сторон параллелограмма: AC² + BD² = 4·AB² AC² = 4·12² - 12² = 3·12² AC = 12√3 см
5. Большее основание и большая боковая сторона прямоугольной трапеции равны а см, а один из углов - 60°. Найдите площадь трапеции.
AD = DC = a см, ∠ADC = 60°, значит ΔADC равносторонний. Проведем высоту трапеции СН. Она является высотой и медианой равностороннего треугольника ADC, тогда СН = а√3/2 см, АН = НD = а/2. СН ║ АВ (как перпендикуляры к одной прямой) и СН = АВ (как высоты трапеции), тогда АВСН - прямоугольник, значит, ВС = АН = а/2 см. Sabcd = (AD + BC)/2 · CH = (a + a/2)/2 · a√3/2 = 3a²√3/8 см²
∠ABD=90 (опирается на диаметр)
∠ABO=90 (угол между касательной и радиусом)
∠DBO - развернутый, B∈DO
∠AMD=90 (опирается на диаметр), DM - высота △ADO
В треугольнике ADO высота является медианой =>
△ADO - равнобедреный, углы при основании равны, ∠DAO=∠AOD
△AOB=△AOC (прямоугольные с равными катетами и общей гипотенузой)*
∠AOD=∠AOC
∠DAO=∠AOC => AD||OC (накрест лежащие углы равны)
ОС⊥AC (радиус перпендикулярен касательной) => AD⊥AC
AC - касательная к окружности c диаметром AD.
-------------------------------------------------------------------
*) Треугольники, образованные отрезками касательных из одной точки, радиусами и отрезком, соединяющим точку и центр окружности, равны как прямоугольные (радиус перпендикулярен касательной) с равными катетами (радиусы) и общей гипотенузой.