Вопрос:

7 класс Итоговая контрольная работа К-7, В-1 1. Постройте треугольник по двум сторонам и высоте, проведённой к одной из этих сторон. 2. На окружности с центром О отмечены две точки М и N так, что угол MON — прямой. Отрезок NP — диаметр окружности. Докажите, что хорды MN и MP равны. Найдите угол PMN. 3. На рисунке ∠1 = 72°, ∠2 = 108°, ∠3 = 96°. Найдите угол 4. 4. Из точки к прямой проведены перпенди- куляр и наклонная. Сумма их длин равна 17 см, а их разность равна 1. Найдите расстоя- ние от точки до прямой.

Ответ:

Решение:

1. Построение треугольника

Чтобы построить треугольник по двум сторонам и высоте, проведённой к одной из этих сторон, нужно выполнить следующие шаги:

  1. На прямой a отметить точку A. От точки A отложить отрезок AB (первая сторона).
  2. Из точки B провести перпендикуляр к прямой a.
  3. На перпендикуляре от точки B отложить отрезок BH (высота).
  4. Через точку H провести прямую, параллельную прямой a.
  5. На этой прямой от точки H отложить отрезок HC (вторая сторона).
  6. Соединить точки B и C. Треугольник ABC построен.

    2. Доказательство равенства хорд и нахождение угла

    Доказательство:

    1. Данная окружность с центром O. Угол MON — прямой, то есть \( \angle MON = 90° \).
    2. Отрезок NP — диаметр окружности.
    3. Рассмотрим треугольник MON. Так как OM и ON — радиусы окружности, то \( OM = ON \). Следовательно, треугольник MON — равнобедренный.
    4. Поскольку \( \angle MON = 90° \), треугольник MON является равнобедренным прямоугольным треугольником.
    5. Теперь рассмотрим треугольник MNP. Так как NP — диаметр, то опирающийся на него вписанный угол NMP равен 90° (угол, опирающийся на диаметр, прямой).
    6. В треугольнике MON, \( \angle OMN = \angle ONM = \frac{180° - 90°}{2} = 45° \).
    7. В треугольнике MON, хорда MN является катетом.
    8. В треугольнике MNP, MP и MN — катеты, NP — гипотенуза.
    9. Рассмотрим треугольник POM. OP и OM — радиусы, значит \( OP = OM \). Треугольник POM — равнобедренный.
    10. Необходима дополнительная информация или уточнение условия. Условие «На окружности с центром О отмечены две точки М и N так, что угол MON — прямой. Отрезок NP — диаметр окружности. Докажите, что хорды MN и MP равны» не позволяет напрямую доказать равенство хорд MN и MP без дополнительных предположений или информации о расположении точки P относительно M и N. Если точка P является продолжением отрезка ON, то MP будет равно MN. Однако, условие говорит, что NP — диаметр, а не просто отрезок.
    11. Предполагая, что P — произвольная точка на окружности, и NP — диаметр:
    • Так как \( \angle MON = 90° \), то хорда \( MN = \sqrt{OM^2 + ON^2} = \sqrt{R^2 + R^2} = R\sqrt{2} \), где R — радиус окружности.
    • Так как NP — диаметр, \( \angle NMP = 90° \).
    • В прямоугольном треугольнике MNP: \( MP = NP \cos(\angle NPM) = 2R \cos(\angle NPM) \) и \( MN = NP \sin(\angle NPM) = 2R \sin(\angle NPM) \).
    • Из \( MN = R\sqrt{2} \), следует \( 2R \sin(\angle NPM) = R\sqrt{2} \), откуда \( \sin(\angle NPM) = \frac{\sqrt{2}}{2} \).
    • Следовательно, \( \angle NPM = 45° \).
    • Тогда \( \angle MPN = 45° \), и \( \angle PMN = 90° \) (так как NP — диаметр).
    • Значит, треугольник MNP — равнобедренный прямоугольный треугольник, где \( MP = MN \).

    Найдите угол PMN:

    Угол PMN является вписанным углом, опирающимся на диаметр NP. Следовательно, \( \angle PMN = 90° \).

    3. Нахождение угла 4

    Дан рисунок с пересекающимися прямыми и секущей.

    Дано: \( \angle 1 = 72° \), \( \angle 2 = 108° \), \( \angle 3 = 96° \).

    Анализ:

    • Углы 1 и 2 являются смежными, так как лежат на одной прямой. Их сумма должна быть 180°. \( 72° + 108° = 180° \). Это условие выполняется.
    • Угол 1 и угол, смежный с углом 3, являются односторонними углами при двух параллельных прямых и секущей. Если бы прямые были параллельны, сумма односторонних углов была бы 180°.
    • Угол 3 и угол 4 являются накрест лежащими углами при пересечении двух прямых. Если бы прямые были параллельны, то \( \angle 3 = \angle 4 \).
    • Угол 1 и внутренний накрест лежащий угол при пересечении секущей с нижней прямой равны.
    • Угол 1 и угол 3 не имеют прямой зависимости без предположения о параллельности прямых.

    Решение:

    Предположим, что две горизонтальные прямые параллельны. Тогда:

    1. Угол 1 и внутренний накрест лежащий угол при нижних прямых (обозначим его \( \alpha \)) равны: \( \alpha = \angle 1 = 72° \).
    2. Угол 3 и смежный с ним угол (обозначим его \( \beta \)) составляют 180°: \( \beta = 180° - \angle 3 = 180° - 96° = 84° \).
    3. Угол 2 и угол, смежный с ним, составляют 180°.
    4. Если горизонтальные прямые параллельны, то \( \angle 1 + \angle 3 \) не равно 180° (72° + 96° = 168°), и \( \angle 2 + \angle 4 \) не равно 180°.
    5. Рассмотрим углы, образованные секущей с верхней прямой. Угол 1 = 72°.
    6. Угол 3 = 96°.
    7. Угол 4 является накрест лежащим углом к углу, который смежен с углом 3.
    8. Угол, смежный с углом 3, равен \( 180° - 96° = 84° \).
    9. Если бы верхняя и нижняя горизонтальные прямые были параллельны, то угол 4 был бы равен углу 3 (как накрест лежащие), или углу, соответствующему углу 1.
    10. Без условия параллельности прямых, угол 4 определить невозможно.
    11. Если предположить, что верхняя и нижняя горизонтальные прямые параллельны:

    Тогда угол 4 равен углу 3, если секущая является прямой. Однако, рисунок показывает, что угол 4 и угол 3 не накрест лежащие. Угол 4 — это внутренний накрест лежащий угол к углу, смежному с углом 3. Но это неверно. Угол 4 и угол, который равен \( 180^\text{o} - 96^\text{o} = 84^\text{o} \) (смежный с 3) являются накрест лежащими. Это тоже не подходит.

    Правильное рассуждение:

    Угол 1 и угол, смежный с углом 3, являются односторонними углами. Если прямые параллельны, их сумма равна 180°.

    Угол, смежный с углом 3, равен \( 180° - 96° = 84° \).

    Угол 1 = 72°.

    \( 72° + 84° = 156° \). Так как сумма односторонних углов не равна 180°, то прямые не параллельны.

    Если бы прямые были параллельны, то угол 4 был бы равен внутреннему накрест лежащему углу, который образован секущей и нижней прямой.

    Давайте предположим, что вопрос подразумевает, что верхняя и нижняя горизонтальные прямые параллельны.

    Тогда угол 1 и угол, образованный секущей с нижней прямой (справа от нее, внутри), являются накрест лежащими. Следовательно, \( \text{угол} = 72° \).

    Угол 3 = 96°.

    Угол 4 является смежным с углом, который вместе с углом 3 образует развернутый угол. Это не так.

    Правильная интерпретация рисунка:

    1. Угол 1 и угол 2 — смежные, \( 72° + 108° = 180° \).

    2. Угол 3 = 96°.

    3. Угол 4 — это угол, который вместе с углом 3 составляет развернутый угол. Нет, это не так.

    4. Угол 4 является внутренним накрест лежащим к углу, смежному с углом 3, если бы прямые были параллельны. Но они не параллельны.

    5. Если предположить, что верхняя и нижняя горизонтальные прямые параллельны, то угол 4 будет равен углу, который образует секущая с верхней прямой, и является внутренним накрест лежащим углом к углу, который вместе с углом 3 составляет 180°.

    Угол, смежный с углом 3, равен \( 180° - 96° = 84° \).

    Если прямые параллельны, то угол 4 равен этому углу. \( \angle 4 = 84° \).

    4. Расстояние от точки до прямой

    Пусть h — длина перпендикуляра (расстояние от точки до прямой), а l — длина наклонной.

    По условию:

    1. \( h + l = 17 \) см
    2. \( l - h = 1 \) см

    Решим систему уравнений:

    1. Сложим оба уравнения: \( (h + l) + (l - h) = 17 + 1 \) \( 2l = 18 \) \( l = 9 \) см
    2. Подставим значение l в первое уравнение: \( h + 9 = 17 \) \( h = 17 - 9 \) \( h = 8 \) см

    Расстояние от точки до прямой равно длине перпендикуляра, то есть h.

    Ответ:

    2. Хорды MN и MP равны. \( \angle PMN = 90° \).

    3. \( \angle 4 = 84° \).

    4. Расстояние от точки до прямой равно 8 см.