РУҚА
18

Решение: Трапеция с равнобедренными треугольниками

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 18 · Планиметрия
ВысокаяФИПИ5CBC00Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 9 шагов
Условие

Дана трапеция $ABCD$ с основаниями $AD$ и $BC$. Диагональ $BD$ разбивает её на два равнобедренных треугольника с основаниями $AD$ и $CD$.

а) Докажите, что луч $AC$ — биссектриса угла $BAD$.
б) Найдите $CD$, если известны диагонали трапеции: $AC=12$ и $BD=6{,}5$.

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

9 шагов
1

Так как треугольник $ABD$ равнобедренный с основанием $AD$, то $AB=BD$. Так как треугольник $BCD$ равнобедренный с основанием $CD$, то $BC=BD$.

2

Следовательно, $AB=BC$, поэтому треугольник $ABC$ равнобедренный с основанием $AC$. Значит, $\angle BAC=\angle ACB$.

3

Поскольку $AD\parallel BC$, углы $ACB$ и $CAD$ являются накрест лежащими, поэтому $\angle ACB=\angle CAD$. Следовательно, $\angle BAC=\angle CAD$, то есть луч $AC$ является биссектрисой угла $BAD$.

4

Для вычисления длины $CD$ введём координаты: пусть $A=(0,0)$, $D=(2p,0)$, $B=(p,h)$, а $C=(p+x,h)$, где $x=BC=BD=6{,}5$. Равенство $AB=BD$ действительно даёт симметричное расположение точек $A$ и $D$.

5

Из условия $BD=x$ получаем $p^2+h^2=x^2$. Тогда

$$AC^2=(p+x)^2+h^2=p^2+h^2+2px+x^2=2x^2+2px$$
6

Аналогично,

$$CD^2=(x-p)^2+h^2=p^2+h^2-2px+x^2=2x^2-2px$$
7

Складывая два равенства, получаем

$$AC^2+CD^2=4x^2$$
8

Подставим известные значения:

$$12^2+CD^2=4\cdot 6{,}5^2=169$$

Следовательно,

$$CD^2=169-144=25,\qquad CD=5$$
Ответ

а) $AC$ — биссектриса угла $BAD$; б) $CD=5$.

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

Где здесь ошибаются

Неверно определяют равные стороны в равнобедренных треугольниках.

Используют равенство углов при параллельных прямых без указания, какие именно углы являются накрест лежащими.

Забывают выбрать положительное значение корня при нахождении длины отрезка.

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 9 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.