Задание 1: Теоремы об углах
Теорема об угле между касательной и хордой: Величина угла между касательной и хордой, проведенной из точки касания, равна половине угловой величины дуги, заключенной между этими сторонами.
Теорема о пересекающихся хордах: Если две хорды пересекаются внутри круга, то произведение отрезков одной хорды равно произведению отрезков другой хорды.
Теорема о пересекающихся секущих: Если из точки, находящейся вне круга, проведены две секущие, то произведение одной секущей на ее внешнюю часть равно произведению другой секущей на ее внешнюю часть.
Задание 2: Свойство углов равнобедренной трапеции
Сформулировка: Углы при каждом основании равнобедренной трапеции равны.
Доказательство:
- Пусть ABCD — равнобедренная трапеция с основаниями AD и BC, где AB = CD.
- Проведем высоты BH и CK из вершин B и C на основание AD.
- Рассмотрим прямоугольные треугольники ABH и DCK.
- AB = CD (по условию, так как трапеция равнобедренная).
- BH = CK (как высоты, проведенные к одному основанию между параллельными прямыми BC и AD).
- Следовательно, треугольники ABH и DCK равны по гипотенузе и катету (или по гипотенузе и острому углу, если рассматривать углы при основании).
- Из равенства треугольников следует, что ∠BAH = ∠CDK (углы при основании AD).
- Аналогично можно доказать равенство углов при основании BC (∠ABC = ∠DCB).
Задание 3: Медиана равностороннего треугольника
Дано: Равносторонний треугольник со стороной $$a = 16\root{3}\text{ см}$$.
Найти: Медиану $$m_a$$.
Решение:
В равностороннем треугольнике медиана, высота и биссектриса, проведенные из одной вершины, совпадают.
Найдем длину медианы (высоты), используя теорему Пифагора или формулу высоты в равностороннем треугольнике.
Формула высоты (и медианы) в равностороннем треугольнике: $$h = \frac{a\root{3}}{2}$$
Подставим значение стороны:
\[ m_a = \frac{(16\root{3}) \times \root{3}}{2} \]
\[ m_a = \frac{16 \times (\root{3})^2}{2} \]
\[ m_a = \frac{16 \times 3}{2} \]
\[ m_a = \frac{48}{2} \]
\[ m_a = 24 \text{ см} \]
Ответ: 24 см
Задание 4: Площадь параллелограмма
Дано: Параллелограмм ABCD, биссектриса AE, BE=7, EC=3, ∠ABC=150°.
Найти: Площадь ABCD.
Решение:
- Длина стороны BC: $$BC = BE + EC = 7 + 3 = 10$$.
- Свойство биссектрисы в параллелограмме: Так как AE — биссектриса угла A, то ∠BAE = ∠DAE. Также, так как AD || BC, то ∠DAE = ∠AEB (как накрест лежащие углы). Следовательно, ∠BAE = ∠AEB. Это означает, что треугольник ABE — равнобедренный, и AB = BE.
- Длина стороны AB: AB = BE = 7.
- Длина стороны AD: В параллелограмме противоположные стороны равны, поэтому AD = BC = 10.
- Высота параллелограмма: Проведем высоту BH из вершины B к стороне AD (или к ее продолжению). Угол ∠ABC = 150°, поэтому смежный угол ∠BAD = 180° - 150° = 30°.
- Высота BH в треугольнике ABH (где H лежит на AD или на ее продолжении): $$BH = AB \times \text{sin}(\text{∠BAD}) = 7 \times \text{sin}(30°) = 7 \times \frac{1}{2} = 3.5$$.
- Площадь параллелограмма: $$S_{ABCD} = \text{основание} \times \text{высота} = AD \times BH = 10 \times 3.5 = 35$$.
Ответ: 35