25

Решение: Окружность и луч в треугольнике

ОГЭ · Математика · Задание 25 · Треугольники
ВысокаяФИПИ65B0A0Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 7 шагов
Условие

Точки $M$ и $N$ лежат на стороне $AC$ треугольника $ABC$ на расстояниях соответственно $9$ и $35$ от вершины $A$. Найдите радиус окружности, проходящей через точки $M$ и $N$ и касающейся луча $AB$, если $\cos \angle BAC = \dfrac{\sqrt{35}}{6}$.

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

7 шагов
1

Расположим начало координат в точке $A$, а ось $Ox$ направим вдоль $AC$. Тогда координаты точек равны $M=(9,0)$ и $N=(35,0)$.

$$A=(0,0),\quad M=(9,0),\quad N=(35,0)$$
2

Центр окружности, проходящей через $M$ и $N$, лежит на серединном перпендикуляре к $MN$. Поэтому его координаты имеют вид $O=(22;k)$.

$$\frac{9+35}{2}=22$$
3

Радиус окружности выражается через координаты центра.

$$R^2=(22-9)^2+k^2=169+k^2$$
4

Так как $\cos\angle BAC=\dfrac{\sqrt{35}}{6}$ и угол треугольника острый, то $\sin\angle BAC=\dfrac{1}{6}$. Расстояние от точки $O$ до прямой $AB$ равно $\left|22\sin\angle BAC-k\cos\angle BAC\right|$.

$$\left|\frac{22}{6}-\frac{k\sqrt{35}}{6}\right|=\sqrt{169+k^2}$$
5

Возведём обе части в квадрат и упростим полученное уравнение.

$$\left(\frac{22}{6}-\frac{k\sqrt{35}}{6}\right)^2=169+k^2;\quad k^2+44\sqrt{35}\,k+5600=0$$
6

Корни уравнения: $k=-4\sqrt{35}$ и $k=-40\sqrt{35}$. Для первого значения проекция центра на прямую $AB$ имеет положительную координату на луче: $22\cos\angle BAC+k\sin\angle BAC=3\sqrt{35}>0$. Для второго значения она отрицательна, поэтому касание происходит с продолжением луча, а не с лучом $AB$.

$$22\cdot\frac{\sqrt{35}}{6}+(-4\sqrt{35})\cdot\frac{1}{6}=3\sqrt{35}>0$$

Находим радиус для допустимого значения $k=-4\sqrt{35}$.

$$R=\sqrt{169+(-4\sqrt{35})^2}=\sqrt{169+560}=\sqrt{729}=27$$
Ответ

Радиус окружности равен $27$.

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

Где здесь ошибаются

Не проверяют, лежит ли точка касания на луче $AB$, а не на противоположном луче.

Ошибочно считают, что центр окружности имеет абсциссу $9$ или $35$, вместо абсциссы середины отрезка $MN$.

Используют только условие касания к прямой и не отбрасывают лишнее решение.

Закрепить приёмВ теме «Треугольники» ещё 472 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 25 ОГЭ, математика

Разбор этой задачи разложен на 7 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Треугольники»: в ней 473 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.