25

Решение: Площадь параллелограмма по расстояниям

ОГЭ · Математика · Задание 25 · Окружность и вписанные фигуры
ВысокаяФИПИB520E8Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 7 шагов
Условие

В параллелограмме $ABCD$ проведена диагональ $AC$. Точка $O$ является центром окружности, вписанной в треугольник $ABC$. Расстояния от точки $O$ до точки $A$ и прямых $AD$ и $AC$ соответственно равны $13$, $6$ и $5$. Найдите площадь параллелограмма $ABCD$.

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 $A$ в начале координат, а прямую $AC$ направим вдоль оси абсцисс. Так как расстояние от $O$ до $AC$ равно $5$, а $OA=13$, координаты точки $O$ можно взять в виде $O=(12,5)$.

2

Поскольку $AO$ — биссектриса угла $BAC$, имеем $\sin \angle OAC=\frac{5}{13}$ и $\cos \angle OAC=\frac{12}{13}$. Поэтому направление луча $AB$ задаётся вектором $\left(\frac{119}{169},\frac{120}{169}\right)$.

3

Пусть единичный направляющий вектор прямой $AD$, параллельной $BC$, имеет координаты $\left(\frac{\sqrt{133}}{13},-\frac{6}{13}\right)$. Условие расстояния от $O$ до $AD$ равно $6$ выполнено, поскольку $|[\overrightarrow{AD},\overrightarrow{AO}]|=6$.

4

Так как $BC$ — сторона треугольника $ABC$, расстояние от $O$ до $BC$ равно радиусу вписанной окружности, то есть $5$. Из взаимного расположения прямых $AD$ и $BC$ уравнение прямой $BC$ можно записать как $[\vec u,\overrightarrow{AX}]=1$, где $\vec u=\left(\frac{\sqrt{133}}{13},-\frac{6}{13}\right)$.

5

Пересекая эту прямую с $AC$, получаем $C=\left(\frac{13}{6},0\right)$. Пересекая её с лучом $AB$, получаем высоту точки $B$ над прямой $AC$: $h_B=\frac{1560}{714+120\sqrt{133}}$.

6

Площадь параллелограмма в два раза больше площади треугольника $ABC$, поэтому $S_{ABCD}=AC\cdot h_B$.

Подставляя найденные значения, получаем:

Ответ

S_{ABCD}=\frac{3380}{714+120\sqrt{133}}=\frac{1690}{357+60\sqrt{133}}\approx 2{,}44.

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

Где здесь ошибаются

Путать расстояние от $O$ до прямой $AD$ с радиусом вписанной окружности.

Забывать, что $AD\parallel BC$.

Использовать площадь треугольника $ABC$ вместо площади параллелограмма.

Не учитывать, что $AO$ является биссектрисой угла $BAC$.

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 7 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.