Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 11 № 15
i

В ромбе ABCD диа­го­на­ли пе­ре­се­ка­ют­ся в точке О. Окруж­ность ра­ди­у­сом 4 впи­са­на в ромб и ка­са­ет­ся сто­ро­ны AD в точке Е. Най­ди­те пло­щадь ромба, если из­вест­но, что DE  =  2.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Диа­го­на­ли ромба пе­ре­се­ка­ют­ся под пря­мым углом, сле­до­ва­тель­но, тре­уголь­ник AOD  — пря­мо­уголь­ный. Ра­ди­ус окруж­но­сти OE пер­пен­ди­ку­ля­рен ка­са­тель­ной AD, OE  — вы­со­та тре­уголь­ни­ка AOD. По свой­ству вы­со­ты пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка, про­ве­ден­ной к ги­по­те­ну­зе:

OE = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AE умно­жить на ED конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AE умно­жить на 2 конец ар­гу­мен­та = 4 рав­но­силь­но AE умно­жить на 2 = 16 рав­но­силь­но AE = 8,

тогда AD  =  10. По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра в тре­уголь­ни­ке EOD:

OE в квад­ра­те плюс ED в квад­ра­те = OD в квад­ра­те рав­но­силь­но 4 в квад­ра­те плюс 2 в квад­ра­те = OD в квад­ра­те рав­но­силь­но OD в квад­ра­те = 20 рав­но­силь­но OD = 2 ко­рень из 5 ,

тогда BD = 4 ко­рень из 5 . По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра в тре­уголь­ни­ке AOD:

AO в квад­ра­те плюс OD в квад­ра­те = AD в квад­ра­те рав­но­силь­но AO в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = 10 в квад­ра­те рав­но­силь­но AO в квад­ра­те = 80 рав­но­силь­но AO = 4 ко­рень из 5 ,

тогда AC = 8 ко­рень из 5 . Най­дем пло­щадь ромба как по­ло­ви­ну про­из­ве­де­ния диа­го­на­лей:

S = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BD умно­жить на AC = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 4 ко­рень из 5 умно­жить на 8 ко­рень из 5 = 80.

Ответ: 80.

 

При­ве­дем дру­гое ре­ше­ние. Ра­ди­ус окруж­но­сти OE пер­пен­ди­ку­ля­рен ка­са­тель­ной AD. По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра в тре­уголь­ни­ке EOD:

OE в квад­ра­те плюс ED в квад­ра­те = OD в квад­ра­те рав­но­силь­но 4 в квад­ра­те плюс 2 в квад­ра­те = OD в квад­ра­те рав­но­силь­но OD в квад­ра­те = 20 рав­но­силь­но OD = 2 ко­рень из 5 ,

тогда длина BD  — мень­шей диа­го­на­ли ромба  — равна 4 ко­рень из 5 .

Пусть AE  =  x, AO  =  y. При­ме­нив тео­ре­му Пи­фа­го­ра в пря­мо­уголь­ных тре­уголь­ни­ках AOE и AOD, со­ста­вим си­сте­му урав­не­ний:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний x в квад­ра­те плюс 4 = y в квад­ра­те , y в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка x плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний x в квад­ра­те минус y в квад­ра­те = минус 16, y в квад­ра­те плюс 20 = x в квад­ра­те плюс 4x плюс 4 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний x в квад­ра­те минус y в квад­ра­те = минус 16, x в квад­ра­те минус y в квад­ра­те плюс 4x = 16. конец си­сте­мы .

Вы­чи­тая из пер­во­го урав­не­ния вто­рое, по­лу­ча­ем:

 минус 4x = минус 16 минус 16 рав­но­силь­но минус 4x = минус 32 рав­но­силь­но x = 8.

Под­став­ляя най­ден­ное зна­че­ние в пер­вое урав­не­ние си­сте­мы, на­хо­дим:

8 в квад­ра­те минус y в квад­ра­те = минус 16 рав­но­силь­но y в квад­ра­те = 64 плюс 16 рав­но­силь­но y в квад­ра­те = 80 рав­но­силь­но y = 4 ко­рень из 5 .

Таким об­ра­зом, AE  =  8, AO = 4 ко­рень из 5 , тогда длина AC  — боль­шей диа­го­на­ли ромба  — равна 8 ко­рень из 5 . Най­дем пло­щадь ромба как по­ло­ви­ну про­из­ве­де­ния диа­го­на­лей:

S = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BD умно­жить на AC = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 4 ко­рень из 5 умно­жить на 8 ко­рень из 5 = 80.

Ответ: 80.