Задание 1. Равнобедренный треугольник
Дано:
- Угол при вершине равнобедренного треугольника: \( \alpha = 52^\circ \).
Найти: углы при основании \( \beta \).
Решение:
- В равнобедренном треугольнике углы при основании равны.
- Сумма углов треугольника равна \( 180^\circ \).
- Угол при вершине: \( 52^\circ \).
- Сумма углов при основании: \( 180^\circ - 52^\circ = 128^\circ \).
- Так как углы при основании равны, то каждый угол равен: \( \beta = \frac{128^\circ}{2} = 64^\circ \).
Ответ: Углы при основании равны 64° каждый.
Задание 2. Угол DCE (Рис. 50)
Дано:
- Угол MKE = 43°.
- Угол BKC = 43°.
- Угол CEF = 105°.
Найти: градусную меру угла DCE.
Решение:
- Рассмотрим прямые AD и MF, пересечённые секущей MK. Углы MKB и BKC являются смежными, поэтому \( \angle BKC = 180^\circ - \angle MKB \). Однако, в условии указано, что \( \angle BKC = 43^\circ \) и \( \angle MKB = 43^\circ \), что противоречит свойствам смежных углов. Предполагаем, что \( \angle MKВ = 43^\circ \) и \( \angle BKC = 43^\circ \) являются углами при основании равнобедренной трапеции или другими равенствами.
- Рассмотрим трапецию, если ABCD — трапеция, и MK || EF.
- Если \( \angle BKC = 43^\circ \) и \( \angle MKB = 43^\circ \), то эти углы равны как накрест лежащие при параллельных AD и BC и секущей MK, что неверно.
- Предположим, что \( \angle ABM = 43^\circ \) и \( \angle CKF = 43^\circ \).
- Рассмотрим трапецию MKFE. Если \( \angle M = \angle F = 43^\circ \), то трапеция равнобедренная.
- Угол \( \angle CEF = 105^\circ \). Угол \( \angle KEF \) смежный с \( \angle CEF \), поэтому \( \angle KEF = 180^\circ - 105^\circ = 75^\circ \).
- Сумма углов трапеции MKFE равна \( 360^\circ \). \( \angle M + \angle K + \angle E + \angle F = 360^\circ \). \( 43^\circ + \angle K + 75^\circ + 43^\circ = 360^\circ \). \( \angle K = 360^\circ - 43^\circ - 75^\circ - 43^\circ = 199^\circ \), что невозможно.
- Предполагаем, что \( \angle B = 43^\circ \) и \( \angle C = 105^\circ \) на рисунке 50.
- Если \( \angle B = 43^\circ \) и \( \angle C = 105^\circ \), то \( \angle DCE \) — это внешний угол при вершине C.
- В треугольнике ABC, \( \angle A + \angle B + \angle C = 180^\circ \).
- Если \( \angle ABC = 43^\circ \) и \( \angle BCE = 105^\circ \), то \( \angle ACB = 180^\circ - 105^\circ = 75^\circ \).
- Тогда \( \angle BAC = 180^\circ - 43^\circ - 75^\circ = 62^\circ \).
- Перечитываем задание: № 2. Найдите градусную меру угла DCE (рис. 50).
- Исходя из рисунка 50, где \( \angle ABM = 43^\circ \) и \( \angle CEF = 105^\circ \).
- Предполагаем, что MK || EF.
- Угол \( \angle DCE \) не связан напрямую с углами \( \angle ABM \) и \( \angle CEF \) без дополнительных условий.
- Предполагаем, что \( \angle B = 43^\circ \) и \( \angle C = 105^\circ \) относятся к треугольнику ABC.
- В треугольнике ABC, \( \angle A + \angle B + \angle C = 180^\circ \).
- Если \( \angle B = 43^\circ \) и \( \angle C = 105^\circ \), то \( \angle A = 180^\circ - 43^\circ - 105^\circ = 32^\circ \).
- Угол DCE является смежным с углом ACB. Если \( \angle ACB = 105^\circ \), то \( \angle DCE = 180^\circ - 105^\circ = 75^\circ \).
- Если \( \angle C = 105^\circ \) является углом треугольника, то \( \angle DCE \) — это внешний угол.
- Исходя из рисунка: \( \angle CB E = 43^\circ \) и \( \angle CEF = 105^\circ \).
- \( \angle DCE \) — внешний угол треугольника BCE.
- \( \angle DCE = \angle CBE + \angle CEB \) (теорема о внешнем угле).
- \( \angle CBE = 43^\circ \).
- \( \angle CEB \) не дан.
- Рассмотрим \( \triangle BCE \). \( \angle BEC = 180^\circ - \angle CEF = 180^\circ - 105^\circ = 75^\circ \).
- \( \angle BCE = 180^\circ - \angle CBE - \angle BEC = 180^\circ - 43^\circ - 75^\circ = 62^\circ \).
- \( \angle DCE \) — это смежный угол с \( \angle BCE \).
- \( \angle DCE = 180^\circ - 62^\circ = 118^\circ \).
- Ещё раз посмотрим на рисунок 50. Указаны углы \( 43^\circ \) у точки B и \( 105^\circ \) у точки E. Углы \( 43^\circ \) и \( 105^\circ \) являются углами фигуры MKEF.
- \( \angle ABM = 43^\circ \) и \( \angle CEF = 105^\circ \).
- Предположим, что BC || AD и BE || CF.
- Рассмотрим \( \triangle BCE \). \( \angle CBE = 43^\circ \). \( \angle CEF = 105^\circ \). \( \angle BEC = 180^\circ - 105^\circ = 75^\circ \).
- \( \angle BCE = 180^\circ - 43^\circ - 75^\circ = 62^\circ \).
- \( \angle DCE \) — смежный с \( \angle BCE \). \( \angle DCE = 180^\circ - 62^\circ = 118^\circ \).
- Если \( \angle B = 43^\circ \) и \( \angle E = 105^\circ \) являются углами при основании трапеции ABEC, то \( \angle C \) не определено.
- Предположим, что \( \angle ABC = 43^\circ \) и \( \angle BCE = 105^\circ \). Тогда \( \angle DCE = 180^\circ - 105^\circ = 75^\circ \).
- В задании №2 указано "Найдите градусную меру угла DCE (рис. 50)". На рис. 50 есть углы 43° и 105°. Точки A, B, C, D и M, K, E, F.
- Пусть \( \angle B = 43^\circ \) и \( \angle CE F = 105^\circ \).
- \( \angle DCE \) — внешний угол \( \triangle BCE \).
- \( \angle DCE = \angle CBE + \angle CEB \).
- \( \angle CBE = 43^\circ \).
- \( \angle CEB = 180^\circ - \angle CEF = 180^\circ - 105^\circ = 75^\circ \).
- \( \angle DCE = 43^\circ + 75^\circ = 118^\circ \).
- Ещё раз внимательно на рис. 50: \( \angle ABM = 43^\circ \), \( \angle BCE = 105^\circ \).
- \( \angle DCE \) — смежный с \( \angle BCE \).
- \( \angle DCE = 180^\circ - 105^\circ = 75^\circ \).
- Таким образом, \( \angle DCE = 75^\circ \).
Ответ: 75°.
Задание 3. Угол С (Рис. 51)
Дано:
- На рисунке 51 изображён треугольник.
- Угол \( B = 72^\circ \).
- Угол \( AFE = 28^\circ \) (предположительно, \( \angle FAE = 28^\circ \)).
- Угол \( BED = 10^\circ \) (предположительно, \( \angle ABE = 10^\circ \)).
Найти: градусную меру угла С.
Решение:
- Рассмотрим \( \triangle ABC \).
- Угол \( ABE = 10^\circ \) и \( \angle ABC = 72^\circ \).
- Следовательно, \( \angle EBC = \angle ABC - \angle ABE = 72^\circ - 10^\circ = 62^\circ \).
- Угол \( BFE = 28^\circ \) и \( \angle B = 72^\circ \).
- Перечитываем обозначения на рисунке 51: \( \angle B = 72^\circ \), \( \angle A = 28^\circ \), \( \angle BED = 10^\circ \).
- В \( \triangle ABC \): \( \angle A = 28^\circ \), \( \angle B = 72^\circ \).
- \( \angle C = 180^\circ - \angle A - \angle B = 180^\circ - 28^\circ - 72^\circ = 180^\circ - 100^\circ = 80^\circ \).
- Угол \( \angle BED = 10^\circ \) является внешним углом \( \triangle ABE \).
- \( \angle BED = \angle BAE + \angle ABE \).
- \( 10^\circ = 28^\circ + \angle ABE \). Это не соответствует действительности, так как \( \angle ABE \) должно быть отрицательным.
- Предполагаем, что \( \angle FAB = 28^\circ \) и \( \angle ABE = 10^\circ \).
- \( \angle A = 28^\circ \) и \( \angle B = 72^\circ \).
- \( \angle C = 180^\circ - (28^\circ + 72^\circ) = 180^\circ - 100^\circ = 80^\circ \).
- Угол \( \angle BED = 10^\circ \) — это какой-то другой угол.
- Если \( \angle FAE = 28^\circ \) и \( \angle ABE = 10^\circ \), то \( \angle A \) в \( \triangle ABC \) — это \( 28^\circ \). \( \angle B \) в \( \triangle ABC \) — это \( 72^\circ \).
- \( \angle C = 180^\circ - 28^\circ - 72^\circ = 80^\circ \).
- Что означает \( \angle BED = 10^\circ \)? Это угол между прямыми BE и ED.
- Если \( \angle A = 28^\circ \), \( \angle B = 72^\circ \), \( \angle C = 80^\circ \).
- \( \angle ABE = 10^\circ \). Тогда \( \angle EBC = 72^\circ - 10^\circ = 62^\circ \).
- \( \angle BFE = 28^\circ \). Тогда \( \angle EFC = ? \).
- Если \( \angle A = 28^\circ \), \( \angle B = 72^\circ \), \( \angle C = 80^\circ \).
- \( \angle BED = 10^\circ \).
- Пусть \( \angle AEB = x \). Тогда \( \angle BEC = 180^\circ - x \).
- В \( \triangle ABE \): \( \angle AEB = 180^\circ - 28^\circ - 10^\circ = 142^\circ \).
- \( \angle BEC = 180^\circ - 142^\circ = 38^\circ \).
- В \( \triangle BCE \): \( \angle C = 180^\circ - \angle EBC - \angle BEC = 180^\circ - 62^\circ - 38^\circ = 80^\circ \).
- Это совпадает с \( \angle C \) из \( \triangle ABC \).
- Таким образом, \( \angle C = 80^\circ \).
Ответ: 80°.
Задание 4. Доказательство AB=CD
Дано:
- \( AB \parallel CD \)
- \( BO = CO \)
Доказать: \( AB = CD \)
Доказательство:
- Рассмотрим \( \triangle ABO \) и \( \triangle DCO \).
- \( \angle BAO = \angle CDO \) (как накрест лежащие при параллельных AB и CD и секущей AD).
- \( \angle ABO = \angle DCO \) (как накрест лежащие при параллельных AB и CD и секущей BC).
- \( \angle AOB = \angle DOC \) (как вертикальные углы).
- Следовательно, \( \triangle ABO \) подобен \( \triangle DCO \) по первому признаку подобия (по двум углам).
- Из подобия следует, что отношение соответствующих сторон равно: \( \frac{AB}{DC} = \frac{AO}{DO} = \frac{BO}{CO} \).
- По условию, \( BO = CO \). Следовательно, \( \frac{BO}{CO} = 1 \).
- Значит, \( \frac{AB}{DC} = 1 \), откуда следует, что \( AB = DC \).
Что и требовалось доказать.
Задание 5. Отрезок СК
Дано:
- \( \triangle ABC \) — прямоугольный.
- \( \angle C = 90^\circ \).
- \( \angle A = 60^\circ \).
- \( K \) — точка на катете AC.
- \( \angle AKC = 60^\circ \).
- \( BK = 12 \) см.
Найти: длину отрезка СК.
Решение:
- В \( \triangle ABC \): \( \angle B = 180^\circ - 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ \).
- В \( \triangle BKC \): \( \angle C = 90^\circ \), \( \angle BKC \) — смежный с \( \angle AKC \).
- \( \angle AKC = 60^\circ \), следовательно, \( \angle BKC = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ \).
- Сумма углов в \( \triangle BKC \): \( \angle KBC + \angle BCK + \angle BKC = 180^\circ \).
- \( \angle KBC + 90^\circ + 120^\circ = 180^\circ \).
- \( \angle KBC = 180^\circ - 90^\circ - 120^\circ = -30^\circ \), что невозможно.
- Перечитываем условие: \( \angle AKC = 60^\circ \).
- Пусть \( \angle C = 90^\circ \), \( \angle A = 60^\circ \). Тогда \( \angle B = 30^\circ \).
- \( K \) — точка на катете AC.
- \( \angle AKC = 60^\circ \).
- Рассмотрим \( \triangle BKC \). \( \angle C = 90^\circ \). \( \angle BKC \) — внешний угол \( \triangle ABK \).
- \( \angle BKC = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ \).
- В \( \triangle BKC \): \( \angle KBC + \angle BCK + \angle BKC = 180^\circ \).
- \( \angle KBC + 90^\circ + 120^\circ = 180^\circ \). Это всё равно даёт отрицательный угол.
- Пересмотрим \( \angle AKC = 60^\circ \). Это угол внутри \( \triangle ABK \) или \( \triangle ABC \).
- \( K \) лежит на AC. Значит, \( \angle AKC \) — это угол \( \triangle BKC \).
- \( \angle BKC \) = 60°.
- В \( \triangle BKC \): \( \angle KBC + \angle BCK + \angle BKC = 180^\circ \).
- \( \angle KBC + 90^\circ + 60^\circ = 180^\circ \).
- \( \angle KBC = 180^\circ - 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ \).
- \( \angle ABC = 30^\circ \).
- \( \angle KBC = 30^\circ \).
- \( \angle ABC = 30^\circ \).
- Это значит, что точка K совпадает с точкой A. Но \( \angle AKC = 60^\circ \). Если K=A, то \( \angle ACC = 0 \).
- \( \angle AKC = 60^\circ \) — угол, который образует отрезок BK с катетом AC.
- В \( \triangle BKC \), \( \angle C = 90^\circ \). \( \angle KBC \) + \( \angle BKC = 90^\circ \).
- \( \angle BKC \) — это угол \( \angle AKC \).
- \( \angle BKC = 60^\circ \).
- \( \angle KBC + 60^\circ = 90^\circ \).
- \( \angle KBC = 30^\circ \).
- \( \angle ABC = 30^\circ \).
- Но по условию \( \angle A = 60^\circ \), значит \( \angle ABC = 30^\circ \).
- Это означает, что \( \triangle ABC \) — прямоугольный треугольник с углами \( 30^\circ, 60^\circ, 90^\circ \).
- \( K \) — точка на AC, \( \angle AKC = 60^\circ \).
- В \( \triangle BKC \): \( \angle C = 90^\circ \). \( \angle BKC = 60^\circ \). \( \angle KBC = 180^\circ - 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ \).
- \( BK = 12 \) см.
- В прямоугольном \( \triangle BKC \), катет СК лежит против угла \( \angle KBC = 30^\circ \).
- Следовательно, \( CK = \frac{1}{2} BK \).
- \( CK = \frac{1}{2} \times 12 = 6 \) см.
Ответ: 6 см.