сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

A tangential trapezoid KLMN is given; its lateral side KL is divided into segments 25 and 9 by a touchpoint with the incircle of this trapezoid. Find the smallest possible value of LM if perimeter of this trapezoid is equal to 224.

Тра­пе­ция KLMN опи­са­на около окруж­но­сти, при этом бо­ко­вая сто­ро­на KL раз­де­ле­на точ­кой ка­са­ния на от­рез­ки, рав­ные 25 и 9. Най­ди­те ми­ни­маль­но воз­мож­ную длину LM, если пе­ри­метр тра­пе­ции равен 224.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Let us denote points where the circle touches the sides KL, LM, MN, NK as H, A, B, C respectively. Let O be the center of the circle. Triangle OLK is right,

\angle K L M плюс \angle L K N=180 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка ;

LO and K O are angle bisectors; hence

\angle O L K плюс \angle O K L=90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка ,

and OH is its altitude. Therefore,

O H= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: L H умно­жить на H K конец ар­гу­мен­та =15.

In the same way we get that

M B умно­жить на B N=O B в квад­ра­те =225.

Let MB be equal to x. Then B N= дробь: чис­ли­тель: 225, зна­ме­на­тель: x конец дроби . As the trapezoid is tangential, sum of its bases is equal to sum of its legs. So its perimeter is

2 левая круг­лая скоб­ка 34 плюс x плюс дробь: чис­ли­тель: 225, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Equating it to 224 and simplifying, we get x в квад­ра­те минус 78 x плюс 225=0; from here x=3 or x=75. Now we see that the smallest possible value of LM is 9 плюс 3=12.

Обо­зна­чим точки, в ко­то­рых окруж­ность ка­са­ет­ся сто­рон KL, LM, MN, NK через H, A, B, C со­от­вет­ствен­но. Пусть O  — центр окруж­но­сти. Тре­уголь­ник OLK  — пря­мо­уголь­ный,

 левая круг­лая скоб­ка \angle K L M плюс \angle L K N=180 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка ;

где LO и KO  — бис­сек­три­сы углов тра­пе­ции; по­это­му

\angle O L K плюс \angle O K L=90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка ,

а OH его вы­со­та. Сле­до­ва­тель­но,

O H= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: L H умно­жить на H K конец ар­гу­мен­та =15.

Таким же об­ра­зом мы по­лу­ча­ем, что

M B умно­жить на B N=O B в квад­ра­те =225.

Пусть MB равно x. тогда B N= дробь: чис­ли­тель: 225, зна­ме­на­тель: x конец дроби . По­сколь­ку тра­пе­ция опи­сан­ная, сумма её ос­но­ва­ний равна сумме её бо­ко­вых сто­рон. От­сю­да её пе­ри­метр есть

2 левая круг­лая скоб­ка 34 плюс x плюс дробь: чис­ли­тель: 225, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

При­рав­ни­вая его к 224 и упро­щая, мы по­лу­ча­ем x в квад­ра­те минус 78 x плюс 225=0; от­сю­да x=3 или x=75. Те­перь мы видим, что наи­мень­шее воз­мож­ное зна­че­ние LM  — это 9 плюс 3=12.

 

Ответ: 12.