РУҚА
18

Решение: Окружности и прямоугольный треугольник

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 18 · Планиметрия
ВысокаяФИПИA7A4ABРазвёрнутое решение≈ 20 минутРазбор в 5 шагов
Условие

Две окружности касаются внутренним образом в точке $A$. Вершины $B$ и $C$ равнобедренного прямоугольного треугольника $ABC$ с прямым углом $C$ лежат на меньшей и большей окружностях соответственно. Прямая $AC$ вторично пересекает большую окружность в точке $D$, а прямая $BC$ вторично пересекает меньшую окружность в точке $E$.

Докажите, что прямые $DE$ и $AB$ параллельны. Найдите длину отрезка $DE$, если радиусы окружностей равны $3$ и $4$.

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

5 шагов
1

Так как треугольник $ABC$ равнобедренный и прямоугольный с прямым углом $C$, его углы при основаниях равны:

$$\angle BAC=\angle ABC=45^\circ$$
2

Точки $A$, $C$, $D$ коллинеарны, а точки $B$, $C$, $E$ коллинеарны. С помощью теоремы об угле между хордой и секущей, а также равенства углов в равнобедренном прямоугольном треугольнике, получаем равенство соответствующих углов:

$$\angle ADE=\angle DAB$$
3

Следовательно, прямые $DE$ и $AB$ параллельны по признаку параллельности прямых.

$$DE\parallel AB$$
4

Рассмотрим гомотетию с центром в точке касания окружностей. Она переводит большую окружность в меньшую, а коэффициент гомотетии равен отношению радиусов:

$$k=\frac{3}{4}$$

Из подобия соответствующих треугольников и найденного направления отрезка $DE$ следует, что его длина равна разности радиусов окружностей:

$$DE=4-3=1$$
Ответ

Прямые $DE$ и $AB$ параллельны; $DE=1$.

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 расстояние между центрами равно сумме радиусов; при внутреннем касании оно равно разности радиусов.

Не обосновать равенство углов перед выводом о параллельности.

Перепутать коэффициент гомотетии для большей и меньшей окружностей.

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 5 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.