Тема . ОММО (Объединённая Межвузовская Математическая Олимпиада)
Планиметрия на ОММО
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела оммо (объединённая межвузовская математическая олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#34678

Точка O  является центром окружности, описанной около треугольника ABC  со сторонами BC = 8  и AC = 4  . Найдите длину стороны AB  , если длина вектора  −→  −−→   −−→
4OA −OB − 3OC  равна 10  .

Источники: ОММО-2022, номер 4, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

В таких задачах на счет нужно очень четко понять, какие переменные мы вводим и зачем это делать. Какие переменные у нас уже известны? Две стороны треугольника. Значит, если попробовать выразить наше выражение векторное, через часть из известных переменных и того, что нам нужно найти, то может что-то получится.

Подсказка 2

Давайте выразим каждый из векторов в выражении через векторы CA и AB, тогда выходит, что |3AC + AB| = 10 (здесь написаны векторы). Далее, нам ничего не остается как возводить в квадрат, но там вылезет косинус из произведения векторов. Как побороть эту проблему, если у нас в виде переменных остаются AB и cos(BAC).

Подсказка 3

Конечно, у нас есть cos(BAC) и AB, значит все намекает на теорему косинусов для треугольника ABC и стороны BC. Вычтя из нашего равенства, которое получилось возведением в квадрат модуля, равенство из теоремы косинусов, получим уравнение, в котором есть AB*cos(BAC), приравненное к константе. Что тогда можно сделать, чтобы найти AB?

Подсказка 4

Само собой, остается подставить это в уравнение, полученное из модуля, так как после подстановки, там останется одна неизвестная - AB, а значит, задача решена!

Показать ответ и решение

Первое решение. Обозначим радиус описанной окружности через R  . Тогда для любых чисел x,y,z  справедливо равенство:

  −→   −−→   −−→  2
(xOA +yOB + zOC ) =
 =x2OA2 +y2OB2 +z2OC2 +2xy(−O→A ⋅−O−→B )+2yz(−O−→B ⋅−O−→C )+2xz(−O→A ⋅−−O→C )=
  ( 2   2  2) 2    (  2     2    2)   (   2    2    2)    (  2    2     2)
 =(x + y +z  R + xy OA + O)B  − AB  +yz OB  +OC  − BC  + xz OA + OC − AC   =
 = x2+ y2+z2+ 2xy+2yz+ 2xz R2− xyAB2 − yzBC2 − xzAC2 =
 =(x+ y+ z)2R2− xyAB2− yzBC2− xzAC2

Тогда при x= 4,y =− 1,z = −3  получаем равенство 102 = 0⋅R2 +4AB2 − 3BC2 + 12AC2  , откуда        (               )
AB2 = 14 100 − 12AC2 +3BC2 = 25  , т.e. AB = 5

Второе решение. Будем пользоваться тем, что скалярный квадрат вектора равен квадрату длины вектора.

Из условия получаем, что

|3−−→CO+ 3−O→A +−B−→O + −O→A|= 10

то есть

|3−→CA+ −B→A|= 10

то есть

 −→   −→
|3AC + AB|= 10.

А теперь возведём обе части в квадрат:

9AC2 + AB2+ 6AC ⋅AB ⋅cos∠BAC  = 100.

По теореме косинусов из треугольника ABC  имеем

AC2+ AB2− 2AC ⋅AB ⋅cos∠BAC = BC2.

Вычитая это равенства из полученного выше, получаем:

8AC2+ 4AB ⋅AC ⋅cos∠BAC  =100− BC2

С учётом AC = 4,BC = 8  имеем:

8⋅16 +8⋅4⋅AB ⋅cos∠BAC  =36  ⇐⇒   8AB ⋅cos∠BAC = 9− 32

Итак, 16+ AB2 +23= 64  ⇐⇒   AB =5

Ответ:

 5

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!