Решение задач по математике онлайн

ЕГЭ 2019 тесты по математике онлайн.
Вариант 3.
Подробное решение задания C4.



Дан ромб ABCD с диагоналями АС = 24 и BD = 10. Проведена окружность радиуса \( \Large\frac{5\sqrt{2}}{2}\normalsize \) с центром в точке пересечения диагоналей ромба. Прямая, проходящая через вершину В, касается этой окружности и пересекает прямую CD в точке М. Найдите СМ.
Решение
Пусть точка М лежит между С и D (рис. 1), Р — точка касания прямой ВМ с данной окружностью, O — центр ромба.
По теореме Пифагора:
$$ CD = \sqrt{OD^2+OC^2} = \sqrt{12^2+5^2}=13 $$
Обозначим \( \angle OBM = \alpha, \angle BDC = \beta. \;\;\;\; \) Из прямоугольных треугольников ОРВ и COD находим, что
$$ sin\alpha = \frac{OP}{OB} = \frac{5\sqrt{2}}{10} = \frac{\sqrt{2}}{2} \Rightarrow \alpha = 45^\circ $$
$$ cos\beta = \frac{OD}{CD} = \frac{5}{13}, \;\; sin \beta = \frac{12}{13} $$
Применяя теорему синусов к треугольнику BMD получим, что \( \Large\frac{DM}{sin\angle MBD}\normalsize = \Large \frac{BD}{sin\angle BMD}\normalsize, \;\;\; \) поэтому
$$ MD = \frac{BD sin \angle MBD}{sin \angle BMD} = \frac{10 sin 45^\circ}{sin(180^\circ-45^\circ-\beta)} = \frac{5 \sqrt{2}}{sin(45^\circ+\beta)} = $$
$$ = \frac{5\sqrt{2}}{sin45^\circ cos \beta + cos45^\circ sin \beta} = \frac{5\sqrt{2}}{ \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{5}{13} + \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{12}{13} } = \frac{130}{17} $$
$$ CM = CD - MD = 13-\frac{130}{17} = \frac{91}{17}. $$
Рис. 1
Рис. 2
Пусть теперь точка М лежит на продолжении стороны CD за точку D (рис. 2). Тогда по теореме о внешнем угле треугольника:
$$ \angle BMD = \angle BDC - \angle MBD = \beta - \alpha. $$
Далее, рассуждая аналогично, получим, что:
$$ MD = \frac{5 \sqrt{2}}{sin(\beta - 45^\circ)} = \frac{5\sqrt{2}}{sin\beta cos 45^\circ - sin45^\circ cos \beta} = \frac{5\sqrt{2}}{ \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{12}{13} - \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{5}{13} } = $$
$$ = \frac{130}{17} $$
$$ CM = CD + MD = 13+\frac{130}{7} = \frac{221}{7}. $$
Ответ: \( \Large\frac{91}{17}\normalsize \) или \( \Large\frac{221}{7}\normalsize \)

Критерии оценивания выполнения задания С4Баллы
В представленном решении верно найдены обе возможных длины отрезка3
Рассмотрены оба случая, но верное решение имеется только для одного случая2
Рассмотрен только один случай и для этого случая верно найдена длина1
Длины найдены неверно или не найдены0