Решение задачи 16. Вариант 221

Площадь трапеции ABCD равна 30. Точка Р – середина боковой стороны АВ. Точка
R  на  боковой  стороне  CD  выбрана  так,  что 2CD=3RD. Прямые  AR  и  PD
пересекаются в точке Q , AD=2BC.

А) Докажите, что точка  Q  – середина отрезка AR
Б) Найдите площадь треугольника APQ.

Решение

Сделаем рисунок…

а) Частый прием в 16 задачах про трапецию, это продолжать стороны до пересечения и находить пары подобных треугольников. Так мы и сделаем.

Продолжим ​\( AR \)​ и ​\( BC \)​ до пересечения в точке ​\( T \)​, соединим ​\( TD \)

\( △ARD \)​ подобен ​\( △CRT \)​ ( по 2-м углам)

\( \frac{CT}{AD}=\frac{CR}{RD}=0.5=\frac{RT}{AR} \)​ отсюда ​\( AR=2RT \)​, если ​\( AD=y \)​, то ​\( CT=y \)

Получаем, что ​\( BT=AD \)​ (у нас еще по условию AD=2BC) и эти стороны параллельны по условию, значит ​\( ABTD \)​ -параллелограмм.

\( △APQ \)​ подобен ​\( △TQD \)​ ( по 2-м углам)

\( k=\frac{AP}{TD}=\frac{1}{2}=\frac{AQ}{QT} \)​, отсюда ​\( QT=2AQ \)

Пусть ​\( AQ=z \)​, тогда ​\( QT=QR+RT=2z \)​, ​\( RT=2z-QR \)

Мы уже знаем что \( AR=2RT \

значит ​\( z+QR=2RT \)​ подставляем RT, ​\( z+QR=4z-2QR \)​, получаем, что ​\( QR=z \)​ т.е ​\( Q \)​ – середина, ч.т.д

б)  ​\( \frac{S_{APQ}}{S_{TQD}}=k^2=\frac{1}{4} \)​, т.е  мы можем найти площадь ​\( S_{TQD} \)​ и задача решена, к этому мы и идем.

\( S_{ABTD}=BT*h \)​, h – какая-то высота, нам неизвестная

\( S_{CTD}=0.5CT*h=0.25*BT*h \)​ (BC=CT -это мы уже доказывали)

Значит ​\( S_{ABCD}=\frac{3}{4}S_{ABTD}=30 \)​ отсюда ​\( S_{ABTD}=40 \)

\( S_{ATD}=0.5S_{ABTD}=20 \)

\( S_{QTD}=\frac{2}{3}S_{ATD} \)​ (т.к AT – 3 части, а QT – 2 части -а это основания треугольников, а площади треугольник относятся как основания, т.к высоты у них равны)

\( S_{QTD}=\frac{40}{3} \)

\( S_{APQ}=\frac{1}{4}*S_{QTD}=\frac{1}{4}*\frac{40}{3}=\frac{10}{3} \)

Ответ: ​\( \frac{10}{3} \)

 

Оцените решение
Ten-tlt.ru
Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить