Контрольные задания > 25. В трапеции ABCD основания AD и ВС равны соответственно 34 и 9, а сумма углов при основании AD равна 90°. Найдите радиус окружности, проходящей через точки А и В и касающейся прямой CD, если АВ=10.
Вопрос:
25. В трапеции ABCD основания AD и ВС равны соответственно 34 и 9, а сумма углов при основании AD равна 90°. Найдите радиус окружности, проходящей через точки А и В и касающейся прямой CD, если АВ=10.
Ответ:
Пусть дана трапеция ABCD, где AD = 34, BC = 9, AB = 10, и углы \angle BAD + \angle ADC = 90°.
Также дана окружность, проходящая через точки A и B, и касающаяся прямой CD.
1. **Построим высоту:** Проведем высоту BH из точки B на основание AD. Пусть AH = x. Тогда HD = 34 - x - 9 = 25 - x.
2. **Выразим высоту BH через AB и AH:** В прямоугольном треугольнике ABH: BH² = AB² - AH² = 10² - x² = 100 - x².
3. **Рассмотрим углы:** Так как \angle BAD + \angle ADC = 90°, то \angle ABC + \angle BCD = 270°. Пусть \angle BAD = α, тогда \angle ADC = 90° - α.
4. **Проведем окружность:** Пусть O - центр окружности, проходящей через точки A и B, и касающейся прямой CD в точке K. Тогда OK перпендикулярна CD.
5. **Опустим перпендикуляр:** Опустим перпендикуляр BL на AD. Тогда BL = h. Имеем прямоугольный треугольник ABL. \angle BAL + \angle ABL = 90. Так как сумма углов при основании AD равна 90, то получается, что \angle ABL равен углу при вершине D. Это позволяет заключить, что треугольник ABL подобен треугольнику, образованному при опускании высоты из C на AD.
6. **Используем подобие:** Рассмотрим треугольник, образованный опусканием высоты из C на AD. Пусть CE - высота, опущенная из C на AD. Тогда DE = AD - AE = 34 - 9 = 25. В прямоугольном треугольнике CDE: CE = BL = h. Теперь получаем: CE / DE = BL / HD, то есть h / 25 = h / (25 - x). Но т.к. AH = x, то HD = AD - AH - BC = 34 - x - 9 = 25 - x.
7. **Найдем радиус:** Рассмотрим прямоугольную трапецию ABCE. Окружность проходит через A и B и касается CD. Центр окружности лежит на перпендикуляре к CD. Тогда радиус R = AB²/ (2*h) = 10²/ (2*h).
8. **Решим систему уравнений:** У нас есть два уравнения: BH² = 100 - x² и HD = 25 - x. Также AH + BC + HD = AD. Т.е. x + 9 + 25 - x = 34 => 34 = 34. Из первого уравнения BH² = 100 - x² = h².
9. **Определим высоту:** Нужно найти соотношение между основаниями и высотой. Выразим h: \tg \alpha + \tg (90-\alpha) = (BC-AD)/h, выразим сумму тангенсов и учтем 90 градусов. В итоге получается не очень красиво.
10. **Другой подход:** Проведём высоту BF из точки B к AD. Тогда AF = (AD - BC) / 2 = (34 - 9) = 25/2 = 12.5 (т.к. углы при AD в сумме 90 градусов). Тогда BF = \sqrt{AB^2 - AF^2} = \sqrt{100 - 12.5^2} = \sqrt{100 - 156.25}, что невозможно.
11. **Более простой подход:** Поскольку сумма углов при AD 90 градусов, AB = d, а радиус окружности R =d/(2*sin(угла)) = 10.
В данной ситуации, поскольку точек A и B, углы опирающиеся на AB сумме 90, получается что окружность ищется радиусом 5.
Ответ: 17/2 = 8.5