Условие

Окружность касается диаметра AB полуокружности в точке C и касается дуги полуокружности в точке K. а) Докажите, что KC — биссектриса угла AKB. б) Найдите AK, если AC = 15, CB = 20.

Рисунок к задаче 36, ЕГЭ задание 17
Подсказка

Продолжите KC до пересечения с окружностью, дополняющей полуокружность. Что можно сказать об этой точке?

Угол AKB опирается на диаметр. Какое отношение дают отрезки AC и CB для биссектрисы?

Показать ответ

21

Пошаговое решение
  1. а) Точка касания и линия центров

    Пусть O — середина AB (центр полуокружности), Q — центр меньшей окружности. Точка касания окружностей лежит на линии центров, поэтому O, Q, K лежат на одной прямой. Дополним полуокружность до окружности и продолжим KC до второго пересечения с ней в точке N.

  2. а) Доказываем, что N — середина нижней дуги

    Треугольники QKC и OKN равнобедренные (QK = QC, OK = ON) с общим углом при вершине K, поэтому ∠QCK = ∠QKC = ∠OKN = ∠ONK. Значит, QC ∥ ON (соответственные углы при секущей KN). QC ⊥ AB как радиус в точку касания, поэтому ON ⊥ AB и N — середина дуги AB, не содержащей K.

  3. а) Вывод

    Дуги AN и NB равны, поэтому равны опирающиеся на них вписанные углы AKN и NKB. Значит, KC — биссектриса угла AKB.

  4. б) Прямой угол и свойство биссектрисы

    ∠AKB = 90° (опирается на диаметр). По свойству биссектрисы AK : KB = AC : CB = 15 : 20. Пусть AK = 15t, KB = 20t; по теореме Пифагора (15t)² + (20t)² = 35², 25t = 35, t = 7/5. AK = 21, KB = 28.

  5. Проверка

    Радиус малой окружности из OQ = R − r: (5/2)² + r² = (35/2 − r)², r = 60/7; точка K лежит на продолжении OQ, расчёт по координатам даёт ту же длину AK. Типичная ошибка — считать AK = AC = 15 или забыть, что угол AKB прямой.

Ответ: 21

Критерии оценивания (3 балла)
3
Обоснованно получены верные ответы в обоих пунктах: в пункте а доказано, что KC — биссектриса угла AKB (O, Q, K на одной прямой, QC ∥ ON, N — середина дуги); в пункте б использованы прямой угол AKB и свойство биссектрисы AK : KB = 15 : 20, получено AK = 21.
2
Обоснованно получен верный ответ в пункте б, а доказательство пункта а отсутствует или неверно, ИЛИ имеется верное доказательство пункта а (KC делит угол AKB пополам) и при обоснованном решении пункта б получен неверный ответ из-за арифметической ошибки (например, в теореме Пифагора (15t)² + (20t)² = 35²).
1
Имеется только верное доказательство пункта а (KC делит угол AKB пополам), ИЛИ при обоснованном решении пункта б получен неверный ответ из-за арифметической ошибки (например, в теореме Пифагора (15t)² + (20t)² = 35²), ИЛИ верный ответ пункта б получен с использованием утверждения пункта а без его доказательства.
0
Не выполнены условия начисления баллов по этой учебной рубрике.
Реши похожую задачу с проверкойБот МатиксМат даст новую задачу №17, сразу проверит ответ и покажет, где ошибка.
Решать в Telegram