25

Решение: Радиус окружности в трапеции

ОГЭ · Математика · Задание 25 · Окружность и вписанные фигуры
ВысокаяФИПИ1C7299Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 6 шагов
Условие

В трапеции $ABCD$ основания $AD$ и $BC$ равны соответственно $33$ и $11$, а сумма углов при основании $AD$ равна $90^\circ$. Найдите радиус окружности, проходящей через точки $A$ и $B$ и касающейся прямой $CD$, если $AB = 20$.

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

Обозначим через $h$ высоту трапеции, а через $x$ — горизонтальную проекцию стороны $AB$ на основание $AD$. Тогда из $AB=20$ получаем:

$$x^2+h^2=400$$
2

Горизонтальная проекция стороны $CD$ равна $22-x$, так как разность оснований равна $33-11=22$. Из условия о сумме углов при основании $AD$ следует:

$$\frac{h}{x}\cdot\frac{h}{22-x}=1$$
3

Следовательно, $h^2=x(22-x)$. Подставляя это в равенство $x^2+h^2=400$, получаем:

$$x^2+x(22-x)=400,\quad 22x=400$$
4

Имеем $x=\frac{200}{11}$ и $h=\frac{20\sqrt{21}}{11}$. Векторы, задающие направления $AB$ и $CD$, имеют скалярное произведение, равное нулю, поэтому $AB\perp CD$.

5

Расстояние между прямыми $AB$ и $CD$ равно высоте трапеции в направлении, перпендикулярном $CD$. Из найденных проекций получается, что проекция точки $B$ на нормаль к $CD$ находится на расстоянии $20$ от точки $A$, а прямая $CD$ — на расстоянии $30$ от точки $A$.

Центр окружности, проходящей через $A$ и $B$, лежит на серединном перпендикуляре к $AB$. Поэтому его расстояние до линии $AB$ равно $10$. Поскольку окружность касается $CD$, расстояние от её центра до $CD$ равно радиусу. Разность расстояний до параллельных линий равна $30-10=20$.

Ответ

Радиус окружности равен $20$.

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

Где здесь ошибаются

Принимать сумму углов при основании за сумму противоположных углов.

Не учитывать, что центр окружности через $A$ и $B$ лежит на серединном перпендикуляре к $AB$.

Искать расстояние от центра до $CD$ как расстояние между основаниями трапеции, не доказав перпендикулярность $AB$ и $CD$.

Закрепить приёмВ теме «Окружность и вписанные фигуры» ещё 310 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 25 ОГЭ, математика

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 «Окружность и вписанные фигуры»: в ней 311 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.