23

Решение: Углы ромба по диагонали

ОГЭ · Математика · Задание 23 · Четырёхугольники и многоугольники
ПовышеннаяФИПИEFC57BРазвёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 10 шагов
Условие

Расстояние от точки пересечения диагоналей ромба до одной из его сторон равно 14, а одна из диагоналей ромба равна 56. Найдите углы ромба.

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 точку пересечения диагоналей ромба через $O$. Пусть одна диагональ равна $56$, тогда половина этой диагонали равна $28$. Вторую диагональ обозначим через $2x$, поэтому её половина равна $x$.

2

Диагонали ромба перпендикулярны и делятся точкой пересечения пополам. Поэтому сторона ромба является гипотенузой прямоугольного треугольника с катетами $28$ и $x$:

$$a=\sqrt{28^2+x^2}=\sqrt{784+x^2}$$
3

Площадь ромба через диагонали равна:

$$S=\frac{56\cdot 2x}{2}=56x$$
4

С другой стороны, площадь равна произведению стороны на высоту. Расстояние от точки $O$ до стороны равно 14, а из-за симметрии ромба это расстояние является половиной высоты, поэтому высота равна $28$. Следовательно:

$$S=a\cdot 28=28\sqrt{784+x^2}$$
5

Приравниваем два выражения для площади:

$$56x=28\sqrt{784+x^2}$$
6

После деления на 28 и возведения в квадрат получаем:

$$2x=\sqrt{784+x^2},\quad 4x^2=784+x^2,\quad 3x^2=784$$
7

В действительности расстояние от центра ромба до стороны равно половине высоты только для ромба с соответствующей симметрией относительно центра; корректнее использовать расстояние от центра до стороны напрямую. Для стороны, соединяющей концы полу диагоналей, расстояние от центра до неё равно:

$$14=\frac{28x}{\sqrt{784+x^2}}$$
8

Решаем это уравнение:

$$14\sqrt{784+x^2}=28x,\quad \sqrt{784+x^2}=2x,\quad 784+x^2=4x^2,\quad x^2=\frac{784}{3}$$
9

Тогда отношение полу диагоналей равно $28:x=\sqrt{3}$. Для угла ромба $\alpha$ справедливо $\tan\frac{\alpha}{2}=\frac{x}{28}=\frac{1}{\sqrt{3}}$, откуда $\frac{\alpha}{2}=30^\circ$ и $\alpha=60^\circ$.

Соседние углы ромба supplementary, поэтому второй угол равен $180^\circ-60^\circ=120^\circ$.

Ответ

Углы ромба равны $60^\circ$ и $120^\circ$.

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

Где здесь ошибаются

Считать расстояние от точки пересечения диагоналей до стороны равным высоте ромба.

Забыть, что диагонали ромба перпендикулярны и делятся точкой пересечения пополам.

Указать только один угол вместо двух различных углов ромба.

Закрепить приёмВ теме «Четырёхугольники и многоугольники» ещё 508 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 «Четырёхугольники и многоугольники»: в ней 509 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.