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#43116

Вершины K,L,M,N  четырехугольника KLMN  лежат соответственно на сторонах AB,BC,CD, DA  квадрата ABCD  . Найти наименьший возможный периметр четырехугольника KLMN  , если AK = 2  см, BK  =4  см и AN =ND  .

Источники: ОММО-2010, номер 7, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Очень часто, когда просят найти наименьший периметр, помогает сводить задачу к неравенству ломаной. Т.е. все нужные нам отрезки "сложить" в одну ломаную. Каким образом это удобнее всего сделать в нашем случае, учитывая, что у нас квадрат?

Подсказка 2

Квадрат удобно отражать и переносить. Осталось лишь подумать, относительно каких сторон это делать, чтобы каждый раз у нас появлялся новый кусочек ломаной, которую хотим создать из нужных отрезков.

Показать ответ и решение

Первое решение.

PIC

(везде ниже единицы измерения — сантиметры)

Из первого условия AB =6  =⇒   AN = ND = 3  . Сведём задачу к неравенству ломаной. Для этого отразим квадрат относительно CD  (A → A′,B → B′ ), а затем относительно BC ′ (D → D ′,A′ → A′′,M → M ′ ). Легко видеть, что LM = LM ′ . Далее отразим N  относительно C  в точку N′ ∈ D′A ′′ . Можно считать, что точку M  мы ранее также отражали относительно C  , потому M ′N ′ =MN  . По неравенству ломаной KN ′ ≤ KL+ LM ′+M ′N′ = PKLMN − NK  . Отрезок NK  =√32-+22 = √13  фиксирован, потому достаточно посчитать длину KN ′ (нетрудно видеть, что минимум достигается подбором точек L  и M  ). Используем теорему Пифагора xKN ′ =6 +3= 9  (“проекция на Ox  ”) и yKN′ = 4+ 6= 10  , откуда KN ′ = √181  .

Второе решение.

Введём систему координат с центром в точке A  , ось Ox  направим вдоль AD  , ось Oy  вдоль AB  , возьмём за единицу измерения    1  см. Обозначим координату точки L  по оси x  за a  , координату точки M  по оси y  — за b  . Тогда по теореме Пифагора периметр четырёхугольника KLMN  равен √a2-+42+ ∘ (6−-a)2+(6−-b)2+ ∘32+-y2+ √32+-22-  .

Отметим точки с соответствующими им координатами: R(a;4),P (6;10− b);Q(9;10)  . По неравенству ломаной AR + RP +PQ ≥ AQ =√92-+102,  причём равенство достигается при x = -6--= 9- =⇒   a= 18,b = 10.
4   10−b   10          5     3

Итак, минимальный периметр равен √92-+102+ √32+-22.

Ответ:

 √13-+√181  см

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!