18

Решение: Трапеция и расстояние до диагонали

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 18 · Планиметрия
ВысокаяФИПИ060A0AРазвёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 6 шагов
Условие

В равнобедренной трапеции $ABCD$ основание $AD$ в три раза больше основания $BC$.
а) Докажите, что высота $CH$ трапеции разбивает основание $AD$ на отрезки, один из которых вдвое больше другого.
б) Найдите расстояние от вершины $C$ до середины диагонали $BD$, если $AD = 15$ и $AC = 2\sqrt{61}$.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

6 шагов
1

Пусть $CH$ — высота трапеции, а $BE$ — высота, проведённая из вершины $B$ на основание $AD$. В равнобедренной трапеции прямоугольные треугольники $AEB$ и $DCH$ равны, поэтому $AE=HD$. Кроме того, $ED=BC$ и $AH=AE+EH=AE+BC$.

2

Обозначим боковые отрезки, отсекаемые высотами, через $x$. Тогда $AD=x+BC+x$, то есть $AD=BC+2x$. Поскольку $AD=3BC$, имеем $3BC=BC+2x$, откуда $x=BC$. Следовательно, $AH=2BC$, а $HD=BC$, поэтому $AH=2HD$.

3

Из условия $AD=15$ и $AD=3BC$ получаем $BC=5$. Поэтому $AH=10$, $HD=5$.

4

В прямоугольном треугольнике $AHC$ по теореме Пифагора найдём высоту:

$$CH^2=AC^2-AH^2=(2\sqrt{61})^2-10^2=244-100=144,\quad CH=12$$
5

Введём координаты: $A=(0,0)$, $D=(15,0)$, $C=(10,12)$, $B=(5,12)$. Середина диагонали $BD$ имеет координаты:

$$M\left(\frac{5+15}{2},\frac{12+0}{2}\right)=(10,6)$$

Точка $C$ имеет ту же абсциссу, что и точка $M$, поэтому отрезок $CM$ вертикален, а его длина равна разности ординат:

$$CM=12-6=6$$
Ответ

а) $AH=2HD$; б) расстояние от $C$ до середины диагонали $BD$ равно $6$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Неверно считать, что высота делит большее основание пополам.

Забыть, что в равнобедренной трапеции боковые отрезки, отсекаемые высотами, равны.

Использовать длину диагонали $BD$ вместо расстояния от $C$ до её середины.

Потерять множитель $2$ при возведении $AC=2\sqrt{61}$ в квадрат.

Закрепить приёмВ теме «Планиметрия» ещё 131 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 18 ЕГЭ, математика, профиль

Разбор этой задачи разложен на 6 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Планиметрия»: в ней 132 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.