Тема . Счётная планиметрия
Теорема косинусов и теорема Пифагора
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела счётная планиметрия
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#86347

В треугольник ABC  со сторонами AB = 5,BC  =8  , AC = 7  вписана окружность с центром в точке O  , которая касается сторон AC  и BC  в точках M  и N  соответственно. На прямой MN  отмечена точка K  так, что угол OAK  равен   ∘
60 . Найдите длину отрезка KN  .

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Во-первых, давайте поймём, что у нас за картинка. А картинка у нас фиксирована, то есть мы можем вычислить (возможно, с большой сердечной болью) любой объект на картинке. А значит, скорее всего, задача на счёт. При этом, если мы уже хотим считать, то давайте посчитаем углы треугольника (возможно, угол OAK равен 60 градусам неспроста, иначе, непонятно как связать его хоть с чем-то)

Подсказка 2

По теореме косинусов угол ABC равен 60 градусам. Значит, угол AOC — 120. То есть, прямые OC и AK параллельны, а где параллельность — там и подобие. Очевидно, что сторона MT ищется, так как известен угол и можно найти отрезок касательной MC. При этом мы знаем, что OC перпендикулярно MN. А значит и AK перпендикулярно MN. Какие тогда два треугольника подобны и как тогда найти KN?

Подсказка 3

Если OC и MN пересекаются в T, то выходит, что MTC и MAK подобны. При этом мы знаем их коэффициент подобия и знаем MT. Значит, мы знаем KM, а значит, так как знаем KM и MT, то знаем и KN.

Показать ответ и решение

Заметим сразу, что BC2 < AB2+ AC2  , то есть треугольник ABC  — остроугольный. А значит ∠ABC < 90∘ и ∠OAC  <45∘ . Поэтому точка K  лежит снаружи треугольника ABC.

Обозначим углы треугольника за 2α, 2β, 2γ.  По теореме косинусов найдем угол 2β :

   2    2    2
AC  = AB + BC  − 2cos2β ⋅AB⋅BC

                                1
49= 25+ 64− 2cos2β⋅40  =⇒   cos2β = 2

2β =60∘

Проведем CO  . Тогда ∠AOC = 90∘ +β =120∘.  Поэтому, так как ∠OAK  =60∘ по условию, OC||AK.

Пусть T  — точка пересечения CO  и MN  . CT  — биссектриса, медиана и высота в равнобедренном треугольнике CNM  , поэтому          ∘
∠CT M = 90  =∠MKA.

PIC

Тогда из прямоугольного треугольника MKA  получаем

MK  = AM ⋅cos(90∘− γ)= 2sinγ

По теореме косинусов найдем угол 2γ

25= 64+ 49− 2cos2γ⋅56 =⇒  cos2γ = 11
                                 14

По формуле половинного угла

cos2γ = 2cos2γ − 1 =⇒  cos2γ = 25
                           28

По основному тригонометрическому тождеству

  2   3-            √21
sin γ = 28 =⇒   sinγ = 14

И тогда        √21-  √21-
MK  =2⋅ 14 =  7 .

А из треугольника MCT  находим             5√21
MN = 2⋅TM =  7  .

Ответ:

 6√21
  7

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!