РУҚА
18

Решение: Подобие треугольников в равностороннем треугольнике

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 18 · Планиметрия
ВысокаяФИПИB5D2B2Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 10 шагов
Условие

На стороне $AC$ равностороннего треугольника $ABC$ отмечена точка $M$. Серединный перпендикуляр к отрезку $BM$ пересекает стороны $AB$ и $BC$ в точках $E$ и $K$ соответственно.

Докажите, что треугольники $AEM$ и $CMK$ подобны. Найдите отношение $AM:MC$, если площади треугольников $AEM$ и $CMK$ равны $4$ и $9$ соответственно.

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

10 шагов
1

Так как точка $E$ лежит на серединном перпендикуляре к отрезку $BM$, она равноудалена от его концов:

$$EB=EM$$
2

Треугольник $EBM$ равнобедренный. Поскольку $E\in AB$, угол $EBM$ равен углу $ABM$, то есть $60^\circ$. Следовательно, $\angle BME=60^\circ$ и $\angle BEM=60^\circ$.

3

Луч $EA$ противоположен лучу $EB$, поэтому:

$$\angle AEM=180^\circ-\angle BEM=120^\circ$$
4

Аналогично, точка $K$ лежит на серединном перпендикуляре к $BM$, поэтому $KB=KM$. Треугольник $KBM$ равнобедренный, а $\angle KBM=\angle CBM=60^\circ$. Значит, $\angle BKM=60^\circ$.

5

Луч $KC$ противоположен лучу $KB$, поэтому:

$$\angle CKM=180^\circ-\angle BKM=120^\circ$$
6

Так как $ABC$ равносторонний, углы при вершинах $A$ и $C$ равны $60^\circ$:

$$\angle EAM=\angle MCK=60^\circ$$
7

В треугольниках $AEM$ и $CMK$ равны две пары углов: $\angle EAM=\angle MCK$ и $\angle AEM=\angle CKM$. Следовательно, треугольники подобны по двум углам, причём вершине $A$ соответствует вершина $C$, а вершине $M$ — вершина $M$.

8

Соответствующие стороны подобных треугольников пропорциональны. Поэтому отношение их площадей равно квадрату коэффициента подобия:

$$\frac{S_{AEM}}{S_{CMK}}=\left(\frac{AM}{CM}\right)^2$$
9

Подставим площади треугольников:

$$\frac{4}{9}=\left(\frac{AM}{MC}\right)^2$$

Длины отрезков положительны, поэтому берём положительный корень:

$$\frac{AM}{MC}=\frac{2}{3}$$
Ответ

Треугольники $AEM$ и $CMK$ подобны по двум углам; $AM:MC=2:3$.

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

Где здесь ошибаются

Неверно сопоставляют вершины подобных треугольников и получают обратное отношение.

Используют отношение площадей как отношение соответствующих сторон без извлечения квадратного корня.

Не учитывают, что лучи $EA$ и $EB$, а также $KC$ и $KB$ являются противоположными.

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 10 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.