Upload
gerda
View
109
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Практикум по решению задач ГЕОМЕТРИЯ ОСНОВНАЯ ШКОЛА МПЛ Мурманск 2009. Составители:. преподаватели математики МПЛ Таргонская Наталия Васильевна; Сверчкова Елена Борисовна; Неделько Наталья Григорьевна; Дихтяр Людмила Борисовна. ПЛОЩАДИ. ТРЕУГОЛЬНИКИ. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Практикум по решению задач Практикум по решению задач ГЕОМЕТРИЯ ГЕОМЕТРИЯ
ОСНОВНАЯ ШКОЛАОСНОВНАЯ ШКОЛА
МПЛМПЛМурманскМурманск
20092009
Составители:Составители:преподаватели математики МПЛ
Таргонская Наталия Васильевна;Сверчкова Елена Борисовна;Неделько Наталья Григорьевна;Дихтяр Людмила Борисовна.
ПЛОЩАДИПЛОЩАДИ
ТРЕУГОЛЬНИКИТРЕУГОЛЬНИКИ1. Каждая медиана делит треугольник на два
равновеликих треугольника2. Произвольный треугольник:
A
CBaS
R
abcS
rpS
cpbpappS
CabS
ahS a
sin2
sinsin
4
))()((
sin2
12
1
2
3. Прямоугольный треугольник:
2
abS
4. Правильный треугольник
4
32aS
ЧЕТЫРЁХУГОЛЬНИКИЧЕТЫРЁХУГОЛЬНИКИ
sin2
121 ddS
1. Вписанный в окружность
))()()(( dpcpbpappS
2. Описанный около окружности
rpS
Параллелограмм
sin2
121 ddS
aahS2
1
sinabS
Ромб
aahS
sin2aS 221 dd
S
Прямоугольник
abS sin2
1 2dS
Квадрат
2aS 2
2dS
Трапеция
hba
S
2
sin2
121 ddS
Равнобедренная трапеция с перпендикулярными диагоналями
2hS
1. Точки M и N лежат на гипотенузе AB прямоугольного треугольника ABC.
Найти площадь треугольника CMN, если известно, что
AM=BN=3; AN=7; CM=6
Решение задачРешение задач
Пусть К – середина стороны AB.MN=AN-AM=4AB=AN+BN=10Тогда CK=AK=5MK=AK-AM=2.
По формуле Герона
392
3
2
1
2
3
2
9
2
1322 CMKCMN SS
2. Площадь трапеции ABCD равна S. Основание AB в 3 раза больше основания CD. На боковой стороне выбрана точка К такая, что треугольники ABK и BCK равновелики.
Найти CDKS
K
Проведём отрезок CE ll AD.Пусть h – высота трапеции,
AD
AKtCDx ;
K
)23()1(2)1(;3 txKNtxBEtMNxAB
tSxhtStSSxh ABDABK 4
33
2
12
St
hKNS CKB 4
23
2
1
K
5
3
4
23
4
3
t
tt
1010
1
5
1
5
2 SSxhSS ADCCDK
K
3. Ромб со стороной a и острым углом разделён на три равновеликие части двумя лучами, проведёнными из вершины одного и того же острого угла.
Определить длину отрезков этих лучей, лежащих внутри ромба.
Пусть ABCD ромб, CF и CK делят его S на три равновеликие части.
Поскольку диагональ АС делит площадь ромба пополам, то
ACDCKD SS
S3
2
3
Таким образом, отрезок СК делит площадь треугольника ACD в отношении 1:2 AK:KD = 1:2
(т.е. высоты тр-ков ACK и KCD совпадают). Значит,
ACDACK SS
S2
1
32
1
3
aAK
Пусть O – точкапересечения диагоналей AC и BD
ромба; прямоугольный, а поэтому
По теореме косинусов :
AOD2
cos22
aAOAC
)( ACK
2cos
32cos22
92cos4
cos22
22
222
aa
aa
CAKAKACAKACCK
)cos1213(9
2
a
13cos123
aCK
4. Найти площадь круга, вписанного в равнобедренную трапецию, если меньшее основание равно b, а угол при большем основании равен 60o.
Дополнительное построение:продлим боковые стороныAB и DC до пересечения вточке Е
равносторонний.
Обозначим его сторону через a.Круг, вписанный в трапецию, будет
вписан и в
AED
AED
Поэтому , а потому
EN:EM = 3:1
AEDhr 3
1
Из подобия и
Следует, что , т.е.
AD = 3b. Но тогда
AED BEC
bMCND2
33
2
3
23
33 bbr
22
2
4
3
4
3b
brS
ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЕ ОТРЕЗКИ ОТРЕЗКИ
В ПРЯМОУГОЛЬНОМ В ПРЯМОУГОЛЬНОМ ТРЕУГОЛЬНИКЕТРЕУГОЛЬНИКЕ
II. устно. устно1. Найти 1. Найти CHCH
2. Найти MC
3. Найти AB и BC
4.4.
Найти:а) BH, AB, BC
б)
CBH
ABH
S
S
I I УРОВЕНЬУРОВЕНЬ1. В параллелограмме ,
= 6 см, = 3 см. Найти
ABCD ABBD ADBE
BE AE ABCDS
2.2. ABCD прямоугольник.AB=4, BC=6, Через точку Е проведена прямая,
параллельная AD, до пересечения в точке F со стороной CD.
Найти EF.
ACBE
II II УРОВЕНЬУРОВЕНЬ3. Высота, проведённая из вершины
прямого угла прямоугольного треугольника, равна 6 см и делит гипотенузу на отрезки, один из которых больше другого на 5 см.
Найдите стороны треугольника.
В каком отношении данная высота делит площадь треугольника?
III III УРОВЕНЬУРОВЕНЬВысота прямоугольного
треугольника, проведённая из вершины прямого угла, делит гипотенузу на отрезки, один из которых на 11 см больше другого.
Найдите гипотенузу, если катеты относятся как 6:5
1. Найдите высоту прямоугольного треугольника, проведённую из вершины прямого угла, если она делит гипотенузу на отрезки 4 см и 16 см.
2. Катет прямоугольного треугольника равен 8 см, а его проекция на гипотенузу - 4 см. Найти гипотенузу и второй катет.
3. Высота прямоугольного треугольника, проведённая к гипотенузе, делит её на отрезки 18 см и 32 см. Найти катеты треугольника, ,
4. Один катет прямоугольного треугольника равен 4 см, а проекция второго катета на гипотенузу - 6 см.
Найти второй катет и гипотенузу.
P S
5. Катеты прямоугольного треугольника равны 9 см и 12 см. Найти высоту треугольника, проведённую из вершины прямого угла.
6. Найти высоту и боковую сторону и площадь равнобедренной трапеции, основания которой 5 см и 13 см, а диагонали перпендикулярны боковым сторонам.
7. Диагональ равнобедренной трапеции перпендикулярна боковой стороне и равна , а проекция боковой стороны на большее основание равна 4 см.
Найти основания трапеции и её боковую сторону.
53
ОТВЕТЫОТВЕТЫ1. h=82. 16; 3. 30; 40; P=120, S=6004. ; 85. 7,26. 6; 7. 9; 1;
38
34
3252
СВОЙСТВА ОТРЕЗКОВ СВОЙСТВА ОТРЕЗКОВ ХОРД, СЕКУЩИХ И ХОРД, СЕКУЩИХ И
КАСАТЕЛЬНЫХКАСАТЕЛЬНЫХ
ЗАДАЧИ ЗАДАЧИ I I ТИПАТИПА
1. Точка М внутри окружности делит хорду этой окружности на отрезки, равные a и b. Через точку М проведена хорда АВ, делящаяся точкой М пополам.
Найдите АВ.
Обозначим АМ=ВМ=х.По теореме об отрезках
пересекающихся хорд
abxABabxabx 222
2. В точке пересечения одна из хорд делится пополам, вторая – на отрезки 8 см и 2 см.
Найдите длину первой хорды.
8
;
8
;164,22
28
;2
;
2
x
CDx
x
xxx
xMDCMxCD
MDCMBMAM
3. Две хорды окружности пересекаются следующим образом: первая в точке пересечения делится пополам, а вторая делится на отрезки, равные 3 см и 48 см.
Найдите длину первой хорды.
4. Отрезки одной из двух пересекающихся хорд равны 9 и 4, другая равна 15.
Найдите отрезки второй хорды.
ЗАДАЧИ ЗАДАЧИ II II ТИПАТИПА
1. Из точки М, расположенной вне окружности на расстоянии от центра, проведены касательная МА (А – точка касания) и секущая, внутренняя часть которой вдвое меньше внешней и равна радиусу окружности.
Найдите радиус окружности.
7
Пусть секущая пересекает окружность с центром О в точках В и С (В между С и М). Обозначим через х радиус окружности. Тогда ВС=х и ВМ=2х.
Если АМ – касательная к окружности, то по теореме о касательной и секущей
22 632 xxxCMBMAM
С другой стороны, по теореме Пифагора из прямоугольного треугольника ОАМ находим, что
.1
76
722
2222
x
xx
xOAOMAM
2. Из точки А к окружности проведены касательная АВ и секущая, пересекающая окружность в точках С и D.АС > AD.
Найдите длину CD, если АВ=12, АС=18
.10
;18018
;18324144
);18(1814418
;2
CD
CD
CD
CDCDCDACAD
ADACAB
ЗАДАЧИ ЗАДАЧИ III III ТИПАТИПА
1. Хорды АВ и CD окружности пересекаются в точке М, причём АМ=АС.
Докажите, что продолжения высот АА1 и DD1 треугольников САМ и BDM пересекаются на окружности.
Треугольники САМ и BDM подобны по двум углам. По условию один из них равнобедренный, значит, второй также равнобедренный. Высоты равнобедренных треугольников, проведённые к основанию, являются биссектрисами углов при вершинах, т.е. лучи АА1 и DD1 – биссектрисы равных вписанных углов ВАС и BDC. Каждая из этих биссектрис делит дугу ВС пополам, следовательно, они проходят через одну точку на окружности – середину Р дуги ВС.
2. Через точку А, которая находится вне окружности на расстоянии 7 от её центра, проведена прямая, пересекающая окружность в точках В и С.
Найдите длину радиуса окружности, если АВ=3, ВС=5.
1) Для всех секущих,проведённых из внешней точки, произведение длинысекущей на её внешнюю часть –
величина постоянная для данной окружности, поэтому можем записать равенство
АЕ*АК = АВ*АС;
2) АЕ=АО-ОЕ=7-R;AK=7+R;поэтому полученноеравенство имеет вид:
(7-R)*(7+R)=24;
49-R=24; R=25; R=5
R=5
3. Из точки А проведены к окружности секущая, длиной 12 см, и касательная, составляющая
внутреннего отрезка секущей.
Найдите длину касательной.
3
2
1) , так как секущая и касательная проведены из одной внешней точки, то квадрат касательной равен произведению наибольшего отрезка секущей на её внешнюю часть.
ABACAE 2
63
2
99
;032427
;121449
4)4
)12(129
4
3
2)3
);12(12
12)2
2
2
2
2
BCAE
BCa
aa
aaaBC
BCBCBCAE
BCAE
BCBCACAB
ПОДОБИЕПОДОБИЕ
Признаки подобия Признаки подобия треугольниковтреугольников
Два треугольника подобны, если:Два треугольника подобны, если:1. Два угла одного из них соответственно 1. Два угла одного из них соответственно
равны углам другого;равны углам другого;2. Две стороны одного из них 2. Две стороны одного из них
соответственно пропорциональны двум соответственно пропорциональны двум сторонам другого, а углы между этими сторонам другого, а углы между этими сторонами равны.сторонами равны.
3. Три стороны одного из них 3. Три стороны одного из них соответственно пропорциональны трём соответственно пропорциональны трём сторонам другого.сторонам другого.
ТеоремаТеорема
Отношение площадей двух Отношение площадей двух подобных треугольников равно подобных треугольников равно
квадрату коэффициента подобияквадрату коэффициента подобия
Обобщённая теорема Обобщённая теорема ФалесаФалеса
Параллельные прямые, пересекающие стороны угла,
отсекают на них пропорциональные отрезки
Устные задачиУстные задачи
MNKL – прямоугольник
Доказать: ABCNBK ~
ABCD – трапеция
Доказать: DOABOC ~
ABDFCD ~Доказать:
Назвать пропорциональные отрезки
MN ll AC
Найти: AB; AM
Найти: AD
AC = 4 смНайти: AD; DC
Найти: BO:OD ?
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧРЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
1. Отрезок прямой, параллельной основаниям трапеции, заключенный внутри трапеции, разбивается на три части.
Докажите, что отрезки, прилегающие к боковым сторонам, равны между собой.
MN ll BC
, причём коэффициенты подобия одинаковы, т.к. AM:AB=DN:DC
ABCAMK ~
DCBDNL ~
LNDC
DNBC
AB
AMBCMK
2. Через точку пересечения диагоналей трапеции с основаниями a и b проведена прямая, параллельная основаниям.
Найдите отрезок этой прямой, заключённый между боковыми сторонами трапеции.
Пусть M – точка пересечения диагоналей AC и BD.
AM:MC=AD:BC=a:b,поэтому AM:AC=a:(a+b)
DMABMC ~
Из подобия и находим, что
MX:BC=AM:AC=a:(a+b).
AMX ACB
Поэтому
Аналогично находим MY
ba
abBC
ba
aMX
ba
abXY
ba
abMY
2
3. AA1 и BB1 – высоты остроугольного треугольника ABC.
Докажите, что ,
а
CBBCAA 11 ~
CBAABC 11~
(по двум углам), поэтомуCA1:CB1 = CA:CB
(по двум пропорциональным сторонам и углу между ними)
CBBCAA 11 ~
CBAABC 11~
4. Площади треугольников, образованных отрезками диагоналей трапеции и её основаниями, равны S1 и S2.
Найдите площадь трапеции
K – точка пересечения диагоналей AC и BD
SBKC=S1
SAKD=S2
Из подобия треугольников и следует, что
. Поэтому
BKC DKA
2
1
S
S
AK
CK 1
1
2 SS
SS ABK
Аналогично,
Отсюда находим:
1
1
2 SS
SSDKC
221
1
2121 )(2 SS
S
SSSSS ABCD
5. Через некоторую точку, взятую внутри треугольника, проведены три прямые, параллельные сторонам. Эти прямые разбивают треугольник на шесть частей, три из которых – треугольники с площадями S1; S2; S3.
Найдите площадь данного треугольника
Каждый из образованныхтреугольников подобенданному с коэффициентом
,
где S – искомая площадь
S
S
S
S
S
S 321 ;;
ABC
Обозначим стороныэтих треугольников,соответствующихстороне BC ,через a;b;c.
ABC
Тогда a+b+c=BC
.;; 321
BC
c
S
S
BC
b
S
S
BC
a
S
S
Сложив почленно последниетри равенства, получим
1321
BC
cba
S
SSS
Отсюда,
2321
321
)( SSSS
SSSS
Задача (достроение до треугольника)Задача (достроение до треугольника)Точки Точки M M и и N N лежат на боковых сторонах лежат на боковых сторонах
трапеции трапеции ABCD ABCD и и MNMN || || ADAD..НайтиНайти MN, MN, еслиесли BC=a, DA=5a; AM:MB=1:3. BC=a, DA=5a; AM:MB=1:3.
Задача (другое решение)Задача (другое решение)Точки Точки M M и и N N лежат на боковых сторонах трапеции лежат на боковых сторонах трапеции
ABCD ABCD и и MNMN || || ADAD..
НайтиНайти MN, MN, еслиесли BC=a, DA=5a; AM:MB=1:3. BC=a, DA=5a; AM:MB=1:3.
Точка M лежит на боковой стороне AB, точка N - на боковой стороне CD равнобокой трапеции ABCD,
MN ll AD, MN=4, AM:MB=1:3, AN=BN=
Найти основания трапеции
22
РЕШЕНИЕРЕШЕНИЕ
Обозначим основания трапеции a и b
(AD=a; BC=b)1) Пусть BE ll CD и MF ll CD;
EN=BC=bME=4-b; FD=MN=4; AF=a-4
, т.е.
MBEAMF ~BM
AM
ME
AF
abb
a316
3
1
4
4
L
2) Сделаем (рис. б): через точку N проведём .
Обозначим KN=h, тогда по обобщённой теореме Фалеса
ADKL
hKNLNAM
MB
KN
LN33
Пусть
Тогда
Из подобияУстанавливаем , что CL=3KD, а т.к.
CL=SK и , то
ADCS
2
baSD
DNKCNL ~
2
baKDSK
24
baKD
8
baKD
Зная, что b=16-3a, находим
и
228
aba
aAK
aba
bBL2
310
83
3) Используем условие
Из прямоугольных треугольников ANK и BNL по теореме Пифагора
получим: и
22BNAN
22 2
222
a
h
22 )2
310()3(22 ah
Решая эту систему, находим, что
a=5; b=1
Ответ: 5 и 1.
ТЕОРЕМА КОСИНУСОВТЕОРЕМА КОСИНУСОВ
Квадрат любой стороны треугольника равен
сумме квадратов двух других сторон без
удвоенного произведения этих сторон на косинус
угла между ними.
cos2222 bccba
bc
acb
2cos
222
УТВЕРЖДЕНИЕЕсли ABCD параллелограмм, AB=a;
AD=b; AC=d1; BD=d2, то
2222
21 22 badd
Полезно знать:Полезно знать:
222 222
1acbma
222 222
1bcamb
222 222
1cbamc
222222
4
3cbammm cba
ТЕОРЕМА СИНУСОВТЕОРЕМА СИНУСОВ
Стороны треугольника пропорциональны
синусам противолежащих
углов
sinsinsin
cba
Полезно знать:Полезно знать:
R - радиус описанной около треугольника окружности
Ra
2sin
Rb
2sin
Rc
2sin
Задачи на готовых Задачи на готовых чертежахчертежах
Дано:
Найти: x; y
ABC
I вариант II вариант
150
Дано: ABCD - параллелограмм
Найти: x; y
Решение задачРешение задач
Дано:
Найти: a:c
ABC 30BA
Решение:
Ответ:
120sin
30sin
sinsin c
a
C
c
A
a
3:1: ca
Дано:
R = 4 – радиус описанной окружности
ABC
60A
Найти: BC
Решение:
60sin2260sin
RBCRBC
Ответ: 34BC
Дано: - прямоугольныйAB=9; BC=3AM:MB=1:2
Найти: CM
ABC
Решение:Решение:
Ответ: Ответ:
3
1cos
AB
BCB 3, BCBMC
62:1: BMBMAM
333
1632369cos2222 BBMBCBMBCCM
33CM
Дано: ABCD - трапецияAD=16; CD= . Окружность
проход. через ABCM
Найти: BM
38CDADM
60AMB
Решение: Решение: ABCM - ABCM - трапеция трапеция вписанная в окружность.вписанная в окружность.
Ответ: Ответ: AM=8AM=8
60cos16216)38(
cos2:
60
222
222
ACAC
AADACADACCDACD
BMAC
AMBCAMCMAB
Дано: Окружность проходит через BCNM
, радиус окружностиBC=3AM:MB=2:1; Найти: AM
ABC
3R
30BAC
Решение:Решение:
условиюпротиворечдиаметрMN
иABN
ANBBNCесли
BNCилиBNC
BNC
BNCRBC
.,
90
60120
60120
2
3
32
3sin
sin2
Таким образом,
MCAM
MCA
AMC
CMBтогда
BNC
30
120
60
60
Пусть
по теореме косинусов:
Ответ:
XтогдаMCXMB 2, MBC
32
12249 22 xxxxx
32MCAM
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИЗАДАЧИ
1. Выразить угол между медианой и биссектрисой треугольника, выходящими из одной вершины, через углы треугольника.
2. В треугольнике ABC, O - центр описанной окружности, H - точка пересечения высот (ортоцентр). Доказать, что )(9 22222 cbaROH
a,b,c - стороны BC, AB, AC треугольника ABC
R - радиус описанной около окружности.
3. Основание равнобедренного треугольника равно a, угол при вершине равен . Найти длину биссектрисы, проведённой к боковой стороне.
ABC
Литература:Литература:1. Безрукова Г.К., Мельникова Н.Б., Шевелева Н.Б. ГИА – 2009: Экзамен
в новой форме: Геометрия: 9-й кл.: Тренировочные варианты экзаменационных работ для проведения государственной итоговой аттестации в новой форме – М.: АСТ: Астрель, 2009;
2. Блинков А.Д. Геометрия: Сборник заданий для проведения экзамена в 9 классе – М: Просвещение, 2006;
3. Полонский В.Б., Рабинович Е.М., Якир М.С. Геометрия: Задачник к школьному курсу – М.: АСТ – Пресс: Магистр-S, 1998;
4. Рабинович Е.М. Задачи и упражнения на готовых чертежах. 7 – 9. Геометрия. – М.: Илекса, Харьков: Гимназия, 1999;
5. Саврасова С.Н. Ястребинецкий Г.А. Упражнения по планиметрии на готовых чертежах: Пособие для учителя – М.: Просвещение, 1987;
6. Шестаков С.А. Сборник задач для подготовки и проведения письменного экзамена по алгебре за курс основной школы: 9 класс – М.: АСТ: Астрель, 2005.