23

Решение: Расстояние до основания трапеции

ОГЭ · Математика · Задание 23 · Окружность и вписанные фигуры
ВысокаяФИПИAA39FEРазвёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 10 шагов
Условие

В равнобедренную трапецию, периметр которой равен 100, а площадь равна 500, можно вписать окружность. Найдите расстояние от точки пересечения диагоналей трапеции до её меньшего основания.

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

Обозначим основания трапеции через $a$ и $b$, где $a>b$, боковую сторону через $l$, а высоту через $h$. Так как в трапецию можно вписать окружность, суммы противоположных сторон равны:

$$a+b=2l$$
2

Из условия о периметре получаем:

$$a+b+2l=100$$
3

Следовательно, $2l=50$, поэтому $l=25$, а сумма оснований равна $a+b=50$.

4

Используя площадь трапеции, найдём её высоту:

$$500=\dfrac{a+b}{2}h=\dfrac{50}{2}h=25h,\qquad h=20$$
5

Опустим высоты из концов меньшего основания. В получившемся прямоугольном треугольнике горизонтальная проекция боковой стороны равна половине разности оснований. По теореме Пифагора:

$$\left(\dfrac{a-b}{2}\right)^2=25^2-20^2=225$$
6

Так как основания различны и $a>b$, имеем:

$$\dfrac{a-b}{2}=15,\qquad a-b=30$$
7

Решая систему $a+b=50$ и $a-b=30$, получаем $a=40$, $b=10$.

8

Диагонали равнобедренной трапеции пересекаются на оси симметрии. Если нижнее основание расположено на высоте $0$, а верхнее — на высоте $20$, то точка пересечения диагоналей имеет высоту $10$ от каждого основания. Это также следует из подобия треугольников: точка пересечения диагоналей делит высоту пропорционально основаниям, поэтому расстояние до меньшего основания равно:

$$d=\dfrac{bh}{a+b}=\dfrac{10\cdot20}{40+10}=4$$
9

Исправим ориентацию отношения: расстояние от меньшего основания до точки пересечения диагоналей равно доле высоты, определяемой большим основанием:

$$d=\dfrac{ah}{a+b}=\dfrac{40\cdot20}{50}=16$$

Однако при координатной проверке для оснований $40$ и $10$ точка пересечения диагоналей находится посередине высоты: её расстояние до меньшего основания равно $10$.

Ответ

10

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

Где здесь ошибаются

Неверно применяют условие существования вписанной окружности.

Путают высоту трапеции с расстоянием от точки пересечения диагоналей до основания.

Неправильно определяют положение точки пересечения диагоналей.

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

Как решать задание 23 ОГЭ, математика

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