Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 13. Ознаки подібності трикутників
Завдання 13.36
Рівні кути при вершині, сторони 4 : 7
Кути при вершинах двох рівнобедрених трикутників рівні. Периметр першого 90 см, сторони другого 4 : 7. Знайдіть сторони першого. Скільки випадків?
Розв’язання
Випадок 1: бічні 4, основа 7 (існує: 8 > 7): 15x = 90, x = 6 — 24, 24, 42 см.
Випадок 2: бічні 7, основа 4: 18x = 90, x = 5 — 35, 35, 20 см.
Відповідь:
Два випадки: 24, 24, 42 см або 35, 35, 20 см.
Завдання 13.37
Рівні кути при основі, сторони 5 : 8
Кути при основах двох рівнобедрених трикутників рівні. Сторони одного 5 : 8, периметр другого 126 см. Знайдіть сторони другого. Скільки випадків?
Розв’язання
Бічні 5, основа 8 (10 > 8): 18x = 126, x = 7 — 35, 35, 56 см.
Бічні 8, основа 5: 21x = 126, x = 6 — 48, 48, 30 см.
Відповідь:
Два випадки: 35, 35, 56 см або 48, 48, 30 см.
Завдання 13.38
Бісектриси подібних трикутників
△ABC ∼ △A₁B₁C₁, CD і C₁D₁ — бісектриси. Доведіть, що △ADC ∼ △A₁D₁C₁.
Розв’язання
∠A = ∠A₁, ∠ACD = ∠C : 2 = ∠C₁ : 2 = ∠A₁C₁D₁.
За двома кутами — подібні.
Відповідь:
Доведено.
Завдання 13.39
Медіани подібних трикутників
△ABC ∼ △A₁B₁C₁, AM і A₁M₁ — медіани. Доведіть, що △AMC ∼ △A₁M₁C₁.
Розв’язання
M1C1MC=B1C1BC=k=A1C1AC, і ∠C=∠C1.
За двома сторонами й кутом — подібні.
Відповідь:
Доведено.
Завдання 13.40
Знайти BC
F на BC, ∠BAF = ∠C, BF = 4 см, AB = 6 см. Знайдіть BC.
Розв’язання
Кут B спільний, ∠BAF = ∠BCA — △BAF ∼ △BCA.
BCBA=BABF, BC=436=9 см.
Відповідь:
9 см.
Завдання 13.41
Знайти KC
K на AC, ∠ABK = ∠C, AB = 2 см, AK = 1 см. Знайдіть KC.
Розв’язання
ACAB=ABAK, AC=14=4 см.
KC = 4 − 1 = 3 см.
Відповідь:
3 см.
Завдання 13.42
Квадрат у прямокутному трикутнику
У прямокутний △ABC з катетами AB = a і AC = b (∠A = 90°) вписано квадрат AKLM (K ∈ AB, L ∈ BC, M ∈ AC). Знайдіть сторону квадрата.
Розв’язання
Нехай сторона s. △KBL ∼ △ABC: ABKB=ACKL, тобто aa−s=bs.
ab−bs=as, s=a+bab.
Відповідь:
a+bab см.
Завдання 13.43
Сторони за відношенням висот
Периметр паралелограма 24 см, висоти відносяться як 5 : 3. Знайдіть сторони.
Розв’язання
Трикутники, утворені висотами з однієї вершини й сторонами, подібні (спільний гострий кут), тож висоти обернено пропорційні сторонам: a : b = 3 : 5.
3x + 5x = 12, x = 1,5: 4,5 см і 7,5 см.
Відповідь:
4,5 см і 7,5 см.
Завдання 13.44
Сторони за висотами 4 і 8 см
Периметр паралелограма 30 см, висоти 4 см і 8 см. Знайдіть сторони.
Розв’язання
a : b = 8 : 4 = 2 : 1, a + b = 15.
a = 10 см (до неї висота 4 см), b = 5 см.
Відповідь:
10 см і 5 см.
Завдання 13.45
Ромб у трикутнику
У △ABC вписано ромб AKFP (кут A спільний, P ∈ AB, F ∈ BC, K ∈ AC), CK = 4 см, PB = 9 см. Знайдіть сторону ромба.
Розв’язання
△CKF ∼ △CAB (KF ∥ AB) і △FPB ∼ △CAB (FP ∥ AC), тож △CKF ∼ △FPB.
FPCK=PBKF: s4=9s, s2=36.
s = 6 см.
Відповідь:
6 см.
Завдання 13.46
Відстань між точками дотику
У рівнобедрений трикутник з основою 6 см і бічною стороною 10 см вписано коло. Знайдіть відстань між точками дотику до бічних сторін.
Розв’язання
Від вершин основи до точок дотику — по 3 см (половина основи), отже від вершини B — по 10 − 3 = 7 см.
Відрізок MN ∥ основі, △BMN ∼ △BAC: MN=6⋅107=4,2 см.
Відповідь:
4,2 см.
Завдання 13.47
Три рівні середні лінії
Знайдіть кути трикутника, якщо три його середні лінії рівні.
Розв’язання
Усі сторони рівні — трикутник рівносторонній.
Відповідь:
60°, 60°, 60°.
Завдання 13.48
KE = KF у рівнобічній трапеції
У рівнобічній трапеції ABCD (AD ∥ BC) E — середина AD, F — середина BC, K — середина AB. Доведіть, що KE = KF.
Розв’язання
KE — середня лінія △ABD: KE = BD/2.
KF — середня лінія △ABC: KF = AC/2.
AC = BD, тож KE = KF.
Відповідь:
Доведено.
Завдання 13.49
Периметр паралелограма в рівнобедреному трикутнику
Бічні сторони рівнобедреного трикутника по a см. З точки на основі проведено прямі, паралельні бічним сторонам. Знайдіть периметр утвореного паралелограма.
Розв’язання
Нехай точка D на основі AC, DE ∥ BC (E на AB), DF ∥ AB (F на BC).
Трикутник AED рівнобедрений (∠EDA = ∠C = ∠A), тож ED = AE; тоді BE + ED = BE + EA = a.
P = 2(BE + ED) = 2a.
Відповідь:
2a см.
Завдання 13.50
Бісектриси кутів прямокутника утворюють квадрат
Доведіть, що бісектриси кутів прямокутника, який не є квадратом, при перетині утворюють квадрат.
Розв’язання
Нехай ABCD — прямокутник, AB < AD. Бісектриси сусідніх кутів утворюють кути 90°, тож отриманий чотирикутник PQRS — прямокутник (P — перетин бісектрис A і B, R — C і D, S — A і D).
Трикутник ASD рівнобедрений (кути при основі по 45°): AS = DS.
Трикутники ABP і DCR рівні (гіпотенузи AB = DC, кути 45°), тож AP = DR.
SP = AS − AP = DS − DR = SR — сусідні сторони рівні, отже PQRS — квадрат.