Сборник гордина по геометрии егэ

ЕГЭ 2020, математика, решение задачи 16 (профильный уровень), Гордин Р.К., 2020.

Пособие содержит решения задач книги Р. К. Гордина «ЕГЭ 2020. Математика. Геометрия. Планиметрия. Задача 16 (профильный уровень)». Оно ориентировано на повторение курса геометрии и позволяет подготовиться к решению геометрической задачи 16 профильного уровня ЕГЭ по математике. Книга будет полезна учащимся старших классов при подготовке к Единому государственному экзамену, учащимся средней школы при изучении курса геометрии, а также всем любителям геометрии. Пособие предназначено для учащихся старшей и средней школы и учителей математики. Издание соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту (ФГОС).

Предисловие.

Московский центр непрерывного математического образования издал пособие [2]. В нём содержится напоминание некоторых теоретических фактов и большой набор задач, к которым приведены ответы. Оказалось, что этого недостаточно для успешной подготовки к экзамену: нужны ещё и решения подготовительных и тренировочных задач, поскольку задача 16 — это задача повышенной сложности по планиметрии. Книга, которую вы держите в руках, как раз и содержит эти решения (для задач на доказательство и вычисление приводятся решения только первых вариантов). К ней нельзя относиться лишь как к очередному «решебнику». Геометрические задачи на экзамене решают плохо не только потому, что выпускники не знают каких-то фактов, но ещё и потому, что они не могут написать текст решения задачи. Поднять математическую культуру учащихся и призвана эта книга.

Содержание.

Предисловие.
§ 1. Медиана прямоугольного треугольника.
§ 2. Удвоение медианы.
§ 3. Параллелограмм. Средняя линия треугольника.
§ 4. Трапеция.
§ 5. Как находить высоты и биссектрисы треугольника.
§ 6. Отношение отрезков.
§ 7. Отношение площадей.
§ 8. Касательная к окружности.
§ 9. Касающиеся окружности.
§ 10. Пересекающиеся окружности.
§ 11. Окружности, связанные с треугольником, четырёхугольником
§ 12. Пропорциональные отрезки в окружности.
§ 13. Углы, связанные с окружностью.
§ 14. Вспомогательные подобные треугольники.
§ 15. Некоторые свойства высот и точки их пересечения.
Диагностические работы.
Приложение 2. Список полезных фактов.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:

Скачать книгу ЕГЭ 2020, математика, решение задачи 16 (профильный уровень), Гордин Р.К., 2020 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу

Скачать
— pdf — Яндекс.Диск.

Дата публикации: 24.07.2020 12:50 UTC

Теги:

Гордин :: 2020 :: ЕГЭ 2020 :: математика

Рафаил Гордин: ЕГЭ-2020. Математика. Геометрия. Стереометрия. Задача 14 (профильный уровень). ФГОС

Оригинальное изображение обложки книги в печатном формате

Автор: Гордин Рафаил Калманович
Редактор: Ященко И. В.

Единый Государственный Экзамен на 2019 — 2020 учебный год. Официальный сайт. КИМ. Открытый банк заданий. ФИПИ. ФГОС. ОРКСЭ. МЦКО. Школа России. 21 век. ГДЗ и Решебник для помощи ученикам и учителям. Перспектива. Школа 2100. Планета знаний. Россия. Беларусь. Украина

Как правильно и быстро подготовиться к ЕГЭ? Это вы сможете узнать на данной странице. Для успешной подготовки к ЕГЭ 2020 года, ученикам 11 класса необходимо хорошо подготовиться к единому государственному экзамену, сдать его на пятерку и получить максимальное количество баллов на самом главном экзамене в школе. Потому что от результатов ЕГЭ зависит поступит ученик в ВУЗ или нет. Каждый год институты и унверситеты поднимают проходной бал для поступления абитуриентов в свои заведения. Проходной бал на бюджетные места в ВУЗы России в прошлом годы вы можете посмотреть ЗДЕСЬ

Основной рекомендуемый учебник, решебник и ГДЗ в этом году для подготовки к экзаменам ЕГЭ — это новый сборник Рафаил Гордин: ЕГЭ-2020. Математика. Геометрия. Стереометрия. Задача 14 (профильный уровень). ФГОС

Данный учебник для экзамена входит в Федеральный перечень учебников на 2019 — 2020 учебный год

В этом разделе для учителей и школьников можно купить или бесплатно скачать электронную версию книги с ответами в формате PDF и потом ее распечатать на принтере. Затем в свое свободное время можно решать задачи из него онлайн и офлайн. А также проверить сразу решения и правильные ответы на задачи. Сборник заданий соответствует и удовлетворяет всем нормам КИМов школы России, ФИПИ и ФГОС по профильному и базовому уровню. После подготовки к ЕГЭ2020 вы сможете смело сказать себе, что я решу ЕГЭ на 100 баллов.

Скачать демоверсии и КИМы ЕГЭ 2020 по всем предметам в 11 классе

В новом сборнике для подготовки к ЕГЭ-2020 вы можете изучить:

Пособия по математике серии «ЕГЭ 2020. Математика» ориентированы на подготовку учащихся старшей школы к успешной сдаче Единого государственного экзамена по математике. В данном учебном пособии представлен материал для подготовки к решению задачи 14 профильного уровня.
На различных этапах обучения пособие поможет обеспечить уровневый подход к организации повторения, осуществить контроль и самоконтроль знаний по знаний по стереометрии.
Пособие предназначено для учащихся старшей школы и учителей математики.
Издание соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту (ФГОС).

Наличие: Есть в наличии на складе

Заказать данный учебник за наличный или безналичный расчет с доставкой можно в Интернет-магазине или просто нажать кнопку КУПИТЬ

Цена уточняется (После заказа, вам позвонит консультант и скажет стоимость книги)

Скачать бесплатно полностью электронный учебник Рафаил Гордин: ЕГЭ-2020. Математика. Геометрия. Стереометрия. Задача 14 (профильный уровень). ФГОС

Скачать бесплатно правильные ответы, пояснения и решения на задания из сборника Рафаил Гордин: ЕГЭ-2020. Математика. Геометрия. Стереометрия. Задача 14 (профильный уровень). ФГОС

.

Авторская мифология

Агония Земли

Адьюлтер, измена

Альтернативная география

Альтернативная история Азии

Альтернативная история Америки

Альтернативная история Африки

Альтернативная история Ближнего Востока

Альтернативная история Восточной Азии

Альтернативная история Восточной Европы

Альтернативная история Европы

Альтернативная история Западной Европы

Альтернативная история Северной Америки

Альтернативная отечественная история

Античная мифология

Бессмертие

Ближневосточная мифология

Богоборчество

Бунт

Быт

Веселое

Внезапное бедствие

Возвращение домой

Война

Война миров

Воплощение зла

Восстание

Восстание мутантов

Восстание роботов

Восстановление справедливости

Восточно-азиатская мифология

Вражда

Вторжение пришельцев

Выход эксперимента из-под контроля

Глупость

Готический ужас

Гуманитарное

Договор с дьяволом

Достижение

Достижение блага

Достижение цели

Европейская мифология

Жадность

Жертва

Заклинание

Избавление от бед

Империи

Индийская мифология

Интрига

Искусственный разум

Исправление героя

Истинное безумие

Квест

Классика детектива

Классика фэнтези

Классический ужас

Конспирология

Контакт с внеземной цивилизацией

Криминальная драма

Кровавый ужас

Легкое

Любовное

Любовные припятствия

Любовь к врагу

Магический реализм

Месть

Микромир

Мифологические элементы

Мифология народов мира

Мнимое безумие

Мятеж

На заре фэнтези

Научная магия

Научное фэнтези

Научные достижения

Научные достижения в руках злодеев

Невольное преступление

Ненависть

Неожиданные сверхспособности

Неосознаваемые ревность и зависть

Обряды

Обстоятельства

Одиночество

Опасное предприятие

Оптимистическое

Освобождение

Освобождение от врагов

Освобождение от тирании

Освоение планет

От лица животного

От лица предмета или явления

Отчаянная попытка

Ошибка ученых

Пародия

Пацефизм

Переселение разума

По мотивам кино

Победа

Победа над болезнями

Победа над врагом

Победа над злом

Победа над обстоятельствами

Победа над собой

Победа над чудовищем

Подсознательный ужас

Поиск истины

Поиск себя

Поиск сокровищ

Поиск счастья

Пороки

Постмодернизм

Потеря близких

Потерянный и найденный

Похищение человека

Предсказания

Преследование

Пришельцы из других времен

Психоделическое

Психологическое

Психология чужих

Путешествие в будущее

Путешествие в прошлое

Путешествия в другие миры

Путешествия во времени

Путь воина

Путь прогресса

Развитие героя

Развлечения, увлечения

Раздвоение личности

Расстояния

Расширение сознания

Реализм

Революция

Роковая ошибка

Русская мифология

Сакральные объекты

Самопожертвование

Самопожертвование во имя близких

Самопожертвование во имя веры

Самопожертвование во имя долга

Самопожертвование во имя идеи

Самопожертвование во имя любви

Свержение

Сверхспособности

Сверхцивилизация

Семейные драмы

Скандинавская мифология

Содомия

Соперничество, противостояние

Социальное неравенство

Социум

Спасение

Спасение мира

Спецслужбы

Средневековая мифология

Стимпанк

Стихия

Судебная ошибка

Сюрреализм

Таймпанк

Тайна, загадка

Темное фэнтези

Техногенная катастрофа

Трусость

Туда и обратно

Угрызения совести

Утечка вирусов

Фатальная неострожность

Феминизм

Философское

Честолюбие и властолюбие

Школа

Экологическое

Экономическое

Экспедиции

Эпидемия

                    119002, Москва, Большой Власьевский пер., 11.
(м. «Смоленская», «Кропоткинская»)
Ежедневно, 10.00–20.00, кроме воскресенья
абрис.рф • www.textbook.ru
Москва: 8 (495) 229-67-59
Санкт-Петербург: 8 (812) 327-04-50
e-mail: info@prosv-spb.ru
Оптовые заказы: abrisd@textbook.ru
Розничные заказы:
Интернет-магазин UMLIT.RU
www.umlit.ru
e-mail: zakaz@umlit.ru
8 (495) 981-10-39
ОПТОВЫЕ И РОЗНИЧНЫЕ ЗАКАЗЫ В МОСКВЕ И РЕГИОНАХ –
В МАГАЗИНЕ «МАТЕМАТИЧЕСКАЯ КНИГА»
в здании Московского центра непрерывного
математического образования (МЦНМО)
biblio.mccme.ru • e-mail: biblio@mccme.ru
ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИН biblio.mccme.ru
8 (499) 241-72-85 • 8 (495) 745-80-31
16
ГЕОМЕТРИЯ.
ПЛАНИМЕТРИЯ
МАТЕМАТИКА
Р. К. Гордин
ЕГЭ
2019
ОПТОВЫЕ И РОЗНИЧНЫЕ ЗАКАЗЫ В РЕГИОНАХ –
КНИГОТОРГОВАЯ КОМПАНИЯ «АБРИС»
12+
16
Профильный
16
М
А
Т
Е
М
А
Т
И
К
А
Е
Г
Э
2
0
1
9
П
Р
О
Ф
И
Л
Ь
Н
Ы
Й
У
Р
О
В
Е
Н
Ь
М
А
Т
Е
М
А
Т
И
К
А
Е
Г
Э
2
0
1
9
Под редакцией
И. В . Ященко

ГОТОВИМСЯ К ЕГЭ
Р. К . Гордин
ЕГЭ . Математика
Геометрия. Планиметрия
Задача  (профильный уровень)
Под редакцией И. В. Ященко
Издание соответствует новому Федеральному государственному
образовательному стандарту (ФГОС)
Москва
Издательство МЦНМО


УДК :
ББК .я
Г
Г
Гордин Р. К .
ЕГЭ . Математика. Геометрия. Планиметрия. За-
дача  (профильный уровень) / Под ред. И. В. Ящен-
ко. — М.: МЦНМО, . —  с.
ISBN - ---
Пособия по математике серии «ЕГЭ . Математика» ориентиро-
ваны на подготовку учащихся с таршей школы к успешной сдаче Еди-
ного государс тв енного экзамена по математике. В данном учебном
пособии представлен материал для подготовки к решению задачи 
профильного уровня.
На различных этапах обучения пособие поможет обеспечить уров-
невый подход к организации повторения, осуществить контроль и са-
моконтроль знаний по планиметрии.
Пособие предназначено для учащихся с таршей школы, учителей
математики, родителей.
Издание соотв етс твует нов ому Ф едера льному государс тв енному
образовательному с тандарту (ФГОС).
ББК .я
Приказом No  Министерств а образования и науки Российской Феде-
рации Москов ский центр непрерывного математического образования
включён в перечень организаций, осуществ ляющих издание учебных по-
собий, допущенных к использов анию в образовательном процессе.
12+
ISBN ----
© Гордин Р. К., .
© МЦНМО, .

Предисловие
Это учебное пособие предназначено для подготовки к решению
задачи  ЕГЭ по математике на профильном уровне.
Предполагается, что школьник освоил школьный курс планимет-
рии с оценкой не ниже . Перед работой с этим задачником необхо-
димо повторить основные определения и теоремы из школьного учеб-
ника. Это также полезно делать и в процессе работы с книгой.
Пособие начинается с диагностической работы. В ней  задач на
различные темы. Если в течение двух-трёх часов вы решите не менее
половины задач этой работы, то можно приступать к работе с основ-
ными разделами задачника. Если же большинство задач окажется вам
не по силам, то, скорее всего, за оставшееся до экзамена время вам
не удастся достигнуть уровня, необходимого для успешного решения
задачи . В этом случае разумнее использовать это время для подго-
товки к другим задачам ЕГЭ по математике.
По какому принципу устроены разделы задачника? Прежде всего
рассматриваются геометрические конфигурации, наиболее часто
встречающиеся в задачах школьного курса: касающиеся окружности,
пересекающиеся окружности, вписанные и описанные окружности
треугольника и четырёхугольника и т. д., способы нахождения раз-
личных элементов геометрических фигур — медиан, высот, биссек-
трис треугольника, радиусов вписанных и описанных окружностей
и т. д., а также некоторые методы решения геометрических задач —
метод площадей, метод вспомогательной окружности, удвоение ме-
дианы и т. п.
Каждый из  разделов начинается с разбора соответствующей за-
дачи диагностической работы (если вы решили эту задачу не тем спо-
собом, который приводится нами, это тоже хорошо: главное, что за-
дача решена правильно). Затем формулируются некоторые утвержде-
ния, помогающие решить задачи данного раздела. Во многих случаях
это факты, которые не рассматриваются в школьных учебниках в ка-
честве основных, но часто содержатся после соответствующих глав
учебника в качестве задач. После этого приводятся примеры решения
задач с использованием этих фактов.
Раздел заканчивается списком задач для самостоятельного ре-
шения. Первая часть списка — подготовительные задачи — состоит
из относительно простых задач, решаемых в два-три хода. Вторая
часть — тренировочные задачи — состоит из более сложных задач,
уровень которых, за исключением задач со звёздочкой, примерно


Предисловие
соответствует уровню задачи . Задачи со звёздочкой выше этого
уровня. В третьей части (задачи на доказательство и вычисление)
собраны задачи, формат и уровень которых согласован с демоверсией
экзамена на профильном уровне в  г. В эту часть каждая задача
входит в двух вариантах (например, задачи .. и ..). Решив по
— таких задач, вы можете приступать к диагностическим работам,
расположенным в конце пособия. В каждой работе  задач. Работа
рассчитана примерно на  часа. Если за это время вы решаете не
менее пяти задач — это отличный результат. Если менее четырёх,
рекомендуем ещё порешать тренировочные задачи, а после этого
возвратиться к диагностическим работам.
Напомним, что задача считается решённой, если найдены все её
решения и даны обоснования всех использованных утверждений. Ра-
зумеется, при этом можно ссылаться на теоремы из школьного учеб-
ника.
Ко всем задачам даются ответы, а к некоторым наиболее труд-
ным — и указания.
В приложении  приводятся избранные задачи тренировочных и
экзаменационных работ с решениями. Тут же даны аналогичные за-
дачи, но с ответами, чтобы вы могли проверить себя.
В приложении  собраны различные интересные и полезные фак-
ты элементарной геометрии. Их можно использовать при решении
задач на экзамене, но при этом если они не входят в школьный учеб-
ник, то в экзаменационной работе необходимо привести их доказа-
тельства.

Диагнос тическая работа
. В прямоугольном треугольнике ABC гипотенуза AB равна c
и ∠ ABC = α. Найдите все медианы в этом треугольнике.
. В треугольнике ABC проведена медиана B M . Известно, что
sin∠ABM
sin ∠CBM
=
1
2 . Найдите отношение
BC
AB
.
. В выпуклом четырёхугольнике ABCD отрезки, соединяющие се-
редины противоположных сторон, пересекаются под углом 60◦, а их
длины относятся как 1 : 3. Чему равна меньшая диагональ четырёх-
угольника ABCD, если б́ольшая равна
p
39?
. Найдите площадь трапеции с основаниями 18 и 13 и боковыми
сторонами 3 и 4.
. Стороны треугольника равны 3 и 6, а угол между ними равен
60◦
.
Найдите биссектрису треугольника, проведённую из вершины
этого угла.
. Точки M и N — середины сторон соответственно BC и CD парал-
лелограмма ABCD. Отрезки AM и BN пересекаются в точке O. Найди-
те отношение
MO
OA
.
. В треугольнике ABC медиана AD и биссектриса BE перпендику-
лярны и пересекаются в точке F . Известно, что площадь треугольника
DEF равна 5. Найдите площадь треугольника ABC .
. Из точки M , лежащей вне окружности с центром O и радиусом R,
проведены касательные MA и MB ( A и B — точки касания). Прямые
OA и MB пересекаются в точке C . Найдите OC , если известно, что
отрезок OM делится окружностью пополам.
. Окружности с центрами O1 и O2 касаются внешним образом
в точке C . Прямая касается этих окружностей в различных точ-
ках A и B соответственно. Найдите угол AO2 B, если известно, что
tg∠ABC =
1
2.
. На катетах прямоугольного треугольника как на диаметрах по-
строены окружности. Найдите их общую хорду, если катеты равны 3
и4.
. Найдите радиусы вписанной и описанной окружностей тре-
угольника со сторонами 13, 13, 24 и расстояние между центрами
этих окружностей.


Диагностическая работа
. На продолжении диаметра AB окружности отложен отрезок BC ,
равный диаметру. Прямая, проходящая через точку C, касается окруж-
ности в точке M . Найдите площадь треугольника ACM , если радиус
окружности равен R.
. Окружность S1 проходит через центр окружности S2 и пересека-
ет её в точках A и B. Хорда AC окружности S1 касается окружности S2
в точке A и делит первую окружность на дуги, градусные меры ко-
торых относятся как 5 : 7. Найдите градусные меры дуг, на которые
окружность S2 делится окружностью S1.
. На стороне AB треугольника ABC отмечена точка D, причём
∠BCD =∠BAC. Известно, что BC = a, AC = b, AB = c. Найдите CD.
. Углы при вершинах A и C треугольника ABC равны 45◦
и 60◦
соответственно; AM , BN и CK — высоты треугольника. Найдите от-
ношение
MN
KN
.

§ . Медиана прямоугольного треугольника
Решение задачи  из диагностической работы
. В прямоугольном треугольнике ABC гипотенуза AB равна c
и ∠ ABC = α. Найдите все медианы в этом треугольнике.
Ответ:
c
2,
c
2·
p
1+3cos2α,
c
2·
p
1+3sin
2
α.
c/2
c/2
A
B
C
M
K
N
α
Решение. Поскольку медиана
прямоугольного треугольника, прове-
дённая из вершины прямого угла, равна
половине гипотенузы, медиана CM рав-
на
c
2.
Пусть K — середина BC. Тогда CK =
=
1
2BC =
1
2ABcosα =
1
2ccosα. По тео-
реме Пифагора из прямоугольного тре-
угольника ACK находим, что
AK=
p
AC2+CK2 =
Ç(AB sin α)2 +
12ABcosα
2
=
=
c
2
p
4 sin
2
α+cos2α=
c
2
p
4 sin
2
α+1−sin
2
α=
c
2
p
1+3sin
2
α.
Аналогично находим медиану BN .
Ã
***
Теорема. Медиана прямоугольного треугольника, проведённая из
вершины прямого угла, равна половине гипотенузы.
Доказательство. Пусть ABC—прямоугольный треуголь-
ник с прямым углом при вершине C . Обозначим ∠BAC = α, ∠ ABC = β .
Тогда α+β=90◦
.
От луча CA в полуплоскость, содержащую точку B, отложим угол
ACE, равный α. Тогда луч CE проходит между сторонами угла ACB,
так как α=∠ACE<∠ACB=90◦
. Поэтому сторона CE этого угла пере-
секает гипотенузу AB в некоторой точке M .
A
B
C
M
E
α
α
β
β


§ . Медиана прямоугольного треугольника
Треугольник AMC равнобедренный, поскольку ∠ ACM = ∠CAM ,
значит, CM = AM . С другой стороны, треугольник BMC также равно-
бедренный, поскольку
∠BCM = 90◦
− ∠ACM=90◦
− α=β =∠CBM.
Значит, CM = BM . Следовательно, M — середина гипотенузы AB, т. е .
CM — медиана треугольника ABC и CM =
1
2 AB, что и требовалось до-
казать.
Теорема (обратная). Если медиана треугольника равна половине
стороны, к которой она проведена, то треугольник прямоугольный.
Рассмотрим несколько примеров применения доказанного выше
свойства медианы прямоугольного треугольника, проведённой из
вершины прямого угла.
Пример . Найдите гипотенузу прямоугольного треугольника с
острым углом 15
◦
, ес ли известно, что высота треугольника, опущен-
ная на гипотенузу, равна 1.
Ответ: 1.
Р е ш е н и е. Пусть CH — высота прямоугольного треугольника
ABC, проведённая из вершины прямого угла C , ∠ A = 15
◦
.
Прове-
дём медиану CM . Тогда ∠CMH — внешний угол равнобедренного
треугольника AMC , поэтому ∠CMH = 30
◦
.
Из прямоугольного тре-
A
B
C
M
H
1
30◦
15◦
15◦
угольника CMH находим, что CM = 2CH = 2. Следовательно, AB =
= 2CM =4.
Ã
Пример . Через основание биссектрисы AD равнобедренного
треугольника ABC с вершиной B проведён перпендикуляр к этой
биссектрисе, пересекающий прямую AC в точке E . Найдите отрезок
AE, если известно, что CD = 4.
Ответ: 8.
Р е ш е н и е. Отметим середину M отрезка AE. Отрезок DM — ме-
диана прямоугольного треугольника ADE , проведённая из вершины
прямого угла, поэтому AM = DM = ME .

Подготовительные задачи

A
B
C
M
D
E
α
α
α/2
α/2
Обозначим ∠BAC = ∠BCA = α. По теореме о внешнем угле тре-
угольника
∠DME =∠DAC+∠ADM =
α
2+
α
2=α=∠DCM,
значит, треугольник CDM равнобедренный. Следовательно, AE =
=2DM =2DC =8.
Ã
Подготовительные задачи
.. Гипотенуза прямоугольного треугольника равна 4. Найдите ра-
диус описанной окружности.
. . Медиана, проведённая к гипотенузе прямоугольного треуголь-
ника, равна m и делит прямой угол в отношении 1 : 2. Найдите сторо-
ны треугольника.
. . Медиана прямоугольного треугольника, проведённая к гипо-
тенузе, разбивает его на два треугольника с периметрами 8 и 9. Най-
дите стороны треугольника.
. . В треугольнике ABC к стороне AC проведены высота B K и ме-
диана MB, причём AM = BM . Найдите косинус угла KBM, если AB = 1,
BC=2.
.. Окружность, построенная на катете прямоугольного треуголь-
ника как на диаметре, делит гипотенузу в отношении 1 : 3. Найдите
острые углы треугольника.
.. Точка D — середина гипотенузы AB прямоугольного треуголь-
ника ABC . Окружность, вписанная в треугольник ACD, касается от-
резка CD в его середине. Найдите острые углы треугольника ABC .
.. В прямоугольном треугольнике ABC из вершины прямого уг-
ла C проведены биссектриса CL и медиана CM . Найдите площадь тре-
угольника ABC, если LM = a, CM =b.


§ . Медиана прямоугольного треугольника
.. Вне прямоугольного треугольника ABC на его катетах AC
и BC построены квадраты ACDE и BCFG. Продолжение медианы CM
треугольника ABC пересекает прямую DF в точке N . Найдите отре-
зок CN , если катеты равны 1 и 4.
. . Высота прямоугольного треугольника, проведённая из верши-
ны прямого угла, равна a и образует угол α с медианой, проведённой
из той же вершины. Найдите катеты треугольника.
Тренировочные задачи
.. Медиана прямоугольного треугольника, проведённая к гипо-
тенузе, разбивает его на два треугольника с периметрами m и n. Най-
дите стороны треугольника.
.. В прямоугольном треугольнике ABC (∠C = 90◦) проведены
высота CD и медиана CE . Площади треугольников ABC и CDE равны
соответственно 10 и 3. Найдите AB.
. . В прямоугольном треугольнике ABC катеты AB и AC равны 4
и 3 соответственно. Точка D делит гипотенузу BC пополам. Найдите
расстояние между центрами окружностей, вписанных в треугольники
ADC и ABD.
. . Катет прямоугольного треугольника равен 2, а противолежа-
щий ему угол равен 30
◦
. Найдите расстояние между центрами окруж-
ностей, вписанных в треугольники, на которые данный треугольник
делится медианой, проведённой из вершины прямого угла.
.. В четырёхугольнике ABCD диагонали AC и BD перпендику-
лярны и пересекаются в точке P . Отрезок, соединяющий вершину C
с серединой M отрезка AD, равен
5
4, AP =1. Расстояние от точки P до
отрезка BC равно
1
2 . Найдите AD, если известно, что вокруг четырёх-
угольника ABCD можно описать окружность.
.. Средняя линия трапеции равна 5, а отрезок, соединяющий
середины оснований, равен 3. Углы при большем основании трапе-
ции равны 30◦ и 60◦
. Найдите основания и меньшую боковую сторону
трапеции.
.. Средняя линия трапеции равна 4, углы при одном из осно-
ваний равны 40◦
и50
◦
. Найдите основания трапеции, если отрезок,
соединяющий середины оснований, равен 1.

Тренировочные задачи

.. Диагонали трапеции перпендикулярны. Одна из них равна 6.
Отрезок, соединяющий середины оснований, равен 4,5. Найдите пло-
щадь трапеции.
.. Прямая, параллельная гипотенузе AB прямоугольного тре-
угольника ABC , пересекает катет AC в точке D, а катет BC — в точке E ,
причём DE =2, а BE =1. На гипотенузе взята такая точка F, что BF =1.
Известно также, что ∠FCB = α. Найдите площадь треугольника ABC .
.. Гипотенуза AB прямоугольного треугольника ABC является
хордой окружности радиуса 10. Вершина C лежит на диаметре окруж-
ности, который параллелен гипотенузе. Угол CAB равен 75◦
. Найдите
площадь треугольника ABC .
. . Гипотенуза KM прямоугольного треугольника KMP является
хордой окружности радиуса
p
7. Вершина P находится на диаметре,
который параллелен гипотенузе. Расстояние от центра окружности до
гипотенузы равно
p
3. Найдите острые углы треугольника KMP .
.. В треугольнике ABC известно, что AB = c, AC = b (b> c), AD —
биссектриса. Через точку D проведена прямая, перпендикулярная AD
и пересекающая AC в точке E . Найдите AE .
. . Точка E лежит на стороне AC равностороннего треугольни-
ка ABC; точка K — середина отрезка AE . Прямая, проходящая через
точку E перпендикулярно прямой AB, и прямая, проходящая через
точку C перпендикулярно прямой BC, пересекаются в точке D. Най-
дите углы треугольника BKD.
.. В трапеции ABCD точка K — середина основания AB, M —
середина основания CD. Найдите площадь трапеции, если известно,
что DK — биссектриса угла D, BM — биссектриса угла B, наибольший
из углов при основании AB равен 60◦, а периметр трапеции равен 30.
.∗
.
В треугольнике ABC известны углы: ∠ A = 45◦, ∠B = 15
◦
.
На продолжении стороны AC за точку C взята точка M , причём
CM =2AC . Найдите угол AMB.
.
∗
. В треугольнике ABC известно, что AB = AC и угол BAC тупой.
Пусть BD — биссектриса треугольника ABC , M — основание перпен-
дикуляра, опущенного из точки A на сторону BC, E — основание пер-
пендикуляра, опущенного из точки D на сторону BC. Через точку D про-
ведён также перпендикуляр к BD до пересечения со стороной BC в точ-
ке F . Известно, что M E =FC =a. Найдите площадь треугольника ABC .
.∗
. Острый угол при вершине A ромба ABCD равен 40◦
. Через
вершину A и середину M стороны CD проведена прямая, на которую
опущен перпендикуляр BH из вершины B. Найдите угол AHD.


§ . Медиана прямоугольного треугольника
Задачи на доказательство и вычис ление
... В трапеции ABCD с основаниями AD и BC известно, что
AB=BC =CD =
1
2 AD.
а) Докажите, что AC ⊥ CD.
б) Найдите углы трапеции.
.. . Диагональ равнобедренной трапеции перпендикулярна бо-
ковой стороне, а угол при основании трапеции равен 120
◦
.
а) Докажите, что одно из оснований трапеции вдвое больше дру-
гого.
б) Найдите стороны трапеции, если её диагональ равна 2
p
3.
... Точка M — середина гипотенузы AB прямоугольного тре-
угольника ABC с углом 30◦ при вершине A. Окружность, вписанная
в треугольник BMC, касается его сторон BC и BM в точках P и Q.
а) Докажите, что PQ k CM.
б) Найдите PQ, если AB = 8.
.. . Точка E — середина гипотенузы ML прямоугольного тре-
угольника KLM с углом 30◦ при вершине M . Окружность, вписанная
в треугольник KME , касается катета M K в точке A, а окружность,
вписанная в треугольник KLE , касается катета KL в точке B.
а) Докажите, что KE = AB.
б) В каком отношении точка касания большей из этих окружно-
стей делит гипотенузу?
... На катетах AC и BC прямоугольного треугольника ABC вне
треугольника построены квадраты ACDE и BFKC . Точка M — середи-
на гипотенузы AB, H — точка пересечения прямых CM и DK .
а) Докажите, что CM ⊥ DK.
б) Найдите M H , если катеты треугольника ABC равны 30 и 40.
.. . На катетах KL и ML прямоугольного треугольника KLM вне
треугольника построены квадраты ABKL и CDLM , LP — высота тре-
угольника ADL.
а) Докажите, что прямая PL проходит через середину E гипотену-
зы KM.
б) Найдите E P , если катеты треугольника KLM равны 10 и 24.
. .. Из вершины C тупого угла треугольника ABC проведена вы-
сота CH . Точку H соединили с серединами M и N сторон AC и BC.
а) Докажите, что в четырёхугольник CMHN можно вписать окруж-
ность.
б) Найдите её радиус, если сумма сторон AC и BC равна 20, а пло-
щадь треугольника ABC равна 24.

Задачи на доказательство и вычисление

.. . Точка P — основание высоты BP равнобедренного тре-
угольника ABC , опущенной на боковую сторону AC. Точки E и F —
середины основания BC и боковой стороны AB соответственно.
а) Докажите, что в четырёхугольник BEPF можно вписать окруж-
ность.
б)Найдитееёрадиус, если BC=12 и AB=AC =10.
... Точка E расположена вне квадрата ABCD с центром O,
причём треугольник BEC прямоугольный (∠E = 90◦) и неравнобед-
ренный. Точка M — середина стороны BC .
а) Докажите, что треугольник OME равнобедренный.
б) Прямая EO пересекает сторону AD квадрата в точке K . Найдите
отношение AK : KD, если ∠CBE = 30
◦
.
.. . Точка A расположена вне квадрата KLMN с центром O, при-
чём треугольник KAN прямоугольный (∠A = 90◦) и AK = 2AN . Точ-
ка B — середина стороны KN .
а) Докажите, что BM k AN.
б) Прямая AO пересекает сторону ML квадрата в точке P . Найдите
отношение LP :PM.
. .. Две стороны треугольника равны 1 и 5, площадь треуголь-
ника равна 2. Медиана, проведённая к его третьей стороне, меньше
её половины.
а) Докажите, что треугольник тупоугольный.
б) Найдите радиус окружности, описанной около этого треуголь-
ника.
. . . Две стороны треугольника равны 6 и 5, площадь треуголь-
ника равна 9. Медиана, проведённая к его третьей стороне, больше
её половины.
а) Докажите, что треугольник остроугольный.
б) Найдите его наибольшую высоту.
. .. Высоты AA1 и BB1 остроугольного треугольника ABC пе-
ресекаются в точке H . Точки M и N — середины отрезков AB и CH
соответственно.
а) Докажите, что треугольники A1 MB1 и A1 NB1 равнобедренные.
б) Найдите площадь четырёхугольника A1 MB1N , если A1 B1 = 6 и
MN=4.
. . . Продолжения высот P P1 и QQ1 треугольника PQR с тупым
углом при вершине R пересекаются в точке H . Точки A и B — середи-
ны отрезков PQ и RH соответственно.
а) Докажите, что P1Q1 ⊥ AB.


§ . Медиана прямоугольного треугольника
б) Найдите диагонали четырёхугольника AP1BQ1, если PQ = 10,
RH = 6 и AM = 3BM , где M — точка пересечения диагоналей.
... Дан треугольник ABC . Точки M1, M2, M3 — середины сторон
AB, BC и AC, а точки H1, H2, H3 — основания высот, лежащие на тех
же сторонах.
а) Докажите, что из отрезков H1 M2, H2 M3 и H3M1 можно постро-
ить треугольник.
б) Найдите его периметр, если периметр треугольника ABC ра-
вен a.
.. . Медианы AA1 , B B1 и CC1 треугольника ABC пересекаются в
точке M , причём BB1 ⊥ CC1.
а) Докажите, что из отрезков A1 M , A1 B1 и A1C1 можно построить
треугольник.
б) Найдите площадь этого треугольника, если B B1 = 18 и CC1 = 9.
... Высота AH и медиана AM треугольника ABC делят угол BAC
треугольника ABC на три равные части, причём точка H лежит между
B и M . Из точки M опущен перпендикуляр MK на сторону AC.
а) Докажите, что MK =BH .
б) Найдите углы треугольника ABC .
.. . Из вершины прямого угла C прямоугольного треугольника
ABC проведены высота CH , медиана CM и биссектриса CL, причём
∠HCM =∠BCH +∠ACM.
а) Докажите, что ∠ ABC = 3∠BAC.
б) Найдите отношение HL : LM .
... Медианы AM и BN треугольника ABC перпендикулярны и
пересекаются в точке P .
а) Докажите, что CP = AB.
б) Найдите площадь треугольника ABC , если AC = 3 и BC = 4.
.. . Медианы L P и MQ треугольника KLM перпендикулярны и
пересекаются в точке G.
а) Докажите, что отрезок PQ равен медиане GE треугольника LGM .
б)Найдите PQ, если KL=22 и KM =31.

§ . Удвоение медианы
Решение задачи  из диагностической работы
. В треугольнике ABC проведена медиана B M . Известно, что
sin∠ABM
sin ∠CBM
=
1
2 . Найдите отношение
BC
AB
.
Ответ:
1
2.
A
B
C
D
M
Р е ш е н и е. На продолжении медианы
BM за точку M отложим отрезок MD, рав-
ный BM . Диагонали AC и BD четырёхуголь-
ника ABCD делятся точкой пересечения M
пополам, значит, ABCD — параллелограмм.
Поэтому
AD=BC и ∠ADB=∠CBM.
По теореме синусов из треугольника ABD
находим, что
AD
AB=
sin∠ABD
sin∠ADB
=
sin∠ABM
sin ∠CBM
=
1
2.
Следовательно,
BC
AB
=
AD
AB
=
1
2.
Ã
***
Во многих случаях для решения задачи удобно применить такое
дополнительное построение, мы будем называть его удвоением меди-
аны.
На продолжении медианы AM треугольника ABC за точку M
отложим отрезок MD, равный AM . Тогда диагонали AD и BC четы-
рёхугольника ABDC точкой пересечения M делятся пополам, значит,
ABDC — параллелограмм. Далее применяем свойства параллело-
грамма.
Пример . Найдите площадь треугольника, если две его стороны
равны 1 и
p
15, а медиана, проведённая к третьей, равна 2.
Ответ:
p
15
2.
Решение. Пусть AM—медиана треугольника ABC, AM =2,
AB=
p
15, AC = 1. На продолжении медианы AM за точку M отложим
отрезок MD, равный AM . Тогда AB DC — параллелограмм, поэтому
BD=AC =1.


§ . Удвоение медианы
A
B
C
D
M
1
2
p
15
Треугольник ABD прямоугольный, так как AD
2
=AB
2
+ BD2
. Сле-
довательно,
S∆ABC = S∆ABD =
p
15
2.
Ã
Пример . Стороны треугольника равны a, b, c. Докажите, что
медиана, проведённая к стороне c, равна
1
2
p
2a2+2b2−c2
.
A
B
C
D
M
a
a
b
b
c/2
c/2
m
m
Доказательство. ПустьAB=c, BC =a, AC =b—стороны
треугольника ABC; CM = m — медиана треугольника.
На продолжении медианы CM за точку M отложим отрезок MD,
равный CM . Тогда ACBD — параллелограмм. Поэтому
CD2+AB
2
= 2(AC2+BC
2
), или 4m
2
+c2
= 2(a2 + b2).
Отсюда находим, что
m
2
=
1
4(2a2+2b2
−c
2
).

Решение задачи  из диагностической работы

Пример . Площадь треугольника ABC равна S. Найдите площадь
треугольника, стороны которого равны медианам треугольника ABC .
Ответ:
3
4S.
Р е ш е н и е. Пусть M — точка пересечения медиан треугольника
ABC, A1, B1, C1 — середины сторон BC, AC и AB соответственно, S —
площадь треугольника ABC , S
′
—
площадь треугольника, составлен-
ного из медиан треугольника ABC .
A
B
C
A1
B1
C1
D
M
На продолжении медианы MA1 треугольника BMC за точку A1
отложим отрезок A1 D, равный MA1. Медианы треугольника делят-
ся их точкой пересечения в отношении 2 : 1, считая от вершины,
поэтому MD=2A1M=AM =
2
3 AA1 . Четырёхугольник MBDC — парал-
лелограмм, поэтому CD = BM =
2
3 BB1. Кроме того, CM =
2
3 CC1.
Таким образом, треугольник, составленный из медиан треугольни-
ка ABC , подобен треугольнику MDC, причём коэффициент подобия
равен
3
2 , значит, S
′
=
9
4S∆MDC .
Известно, что медианы разбивают треугольник на шесть равнове-
ликих треугольников, поэтому
S∆A1MC =
1
6S, а S∆MDC = 2S∆A1MC =
1
3S.
Следовательно,
S′
=
9
4 S∆MDC =
9
4·
1
3S=
3
4S.
Ã


§ . Удвоение медианы
Пример . Диагонали трапеции равны 3 и 5, а отрезок, соединя-
ющий середины оснований, равен 2. Найдите площадь трапеции.
Ответ: 6.
Решение. ПустьM иK—серединыоснованийBCиADтра-
пеции ABCD, AC = 3, BD = 5. Через вершину C меньшего основа-
ния BC проведём прямую, параллельную диагонали BD, до пере-
сечения с прямой AD в точке P и прямую, параллельную MK , до
пересечения с прямой AD в точке Q. Тогда
AQ=AK+KQ=AK+MC =
1
2AD+
1
2BC =
=
1
2(AD+BC)=
1
2(AD+DP)=
1
2 AP,
A
B
C
D
F
M
K
Q
P
2
2
3
5
поэтому CQ — медиана треугольника ACP . Теперь известно, что
CQ=MK =2, AC =3, CP =BD =5, SABCD=S∆ACP.
На продолжении медианы CQ за точку Q отложим отрезок QF , равный
CQ. Стороны треугольника CFP равны:
CF=2CQ=4, CP =BD =5, FP =AC =3.
Этот треугольник прямоугольный (CP2
=CF
2
+ PF2), поэтому
S∆CFP =
1
2·CF ·PF =6.
Следовательно,
SABCD = S∆ACP = S∆CFP = 6.
(Кстати, отрезок MK проходит через точку пересечения диагоналей
трапеции, но это нам не понадобилось.)
Ã

Подготовительные задачи

Подготовительные задачи
.. Медиана AM треугольника ABC равна m и образует со сторо-
нами AB и AC углы α и β соответственно. Найдите эти стороны.
. . В треугольнике ABC известно, что BD — медиана, BD = AB ·
p
3
4,
а ∠DBC=90◦
. Найдите угол ABD.
. . Найдите площадь треугольника, если две его стороны равны
27 и 29, а медиана, проведённая к третьей, равна 26.
. . Стороны треугольника равны 11, 13 и 12. Найдите медиану,
проведённую к большей стороне.
.. В треугольнике две стороны равны 11 и 23, а медиана, прове-
дённая к третьей, равна 10. Найдите третью сторону.
.. В равнобедренном треугольнике с боковой стороной, рав-
ной 4, проведена медиана к боковой стороне. Найдите основание
треугольника, если медиана равна 3.
.. Основание равнобедренного треугольника равно 4
p
2, а меди-
ана, проведённая к боковой стороне, равна 5. Найдите боковые сто-
роны.
.. В треугольнике ABC известны стороны AB = 2 и AC = 4 и ме-
диана AM =
p
7. Найдите угол BAC .
.. В треугольнике ABC отрезок AD — медиана, AD = m, AB = a,
AC = b. Найдите угол BAC .
Тренировочные задачи
. . Две стороны треугольника равны 10 и 12, а медиана, прове-
дённая к третьей, равна 5. Найдите площадь треугольника.
.. Найдите площадь треугольника, медианы которого равны 3,
4и5.
. . Найдите площадь треугольника, медианы которого равны 10,
10и16.
. . Найдите площадь треугольника, медианы которого равны 12,
15и21.
.. Медиана AD и высота CE равнобедренного треугольника ABC
(AB = BC) пересекаются в точке P . Найдите площадь треугольника
ABC, если CP =5, PE =2.
.. Медиана AM и биссектриса CD прямоугольного треугольни-
ка ABC (∠B = 90◦) пересекаются в точке O. Найдите площадь тре-
угольника ABC, если CO =9, OD =5.


§ . Удвоение медианы
.∗
. Внутри прямоугольного треугольника ABC с прямым углом
при вершине C отмечена точка O, причём OA = OB = b. Известно так-
же, что CD — высота треугольника ABC , точка E — середина отрез-
ка OC, DE = a. Найдите CE.
Задачи на доказательство и вычис ление
... Медиана AM треугольника ABC продолжена за точку M на
расстояние MD = AM .
а) Докажите, что CD = AB.
б) Найдите площадь треугольника ABC , если AB = 10, AC = 12,
AM=5.
.. . Медиана CK треугольника ABC продолжена за точку K на
расстояние KM = CK .
а) Докажите, что AM k BC.
б) Найдите площадь треугольника ABC , если AC = 10, BC = 24,
CK=13.
... В треугольнике ABC высота BD равна 6, медиана CE рав-
на 5, расстояние от точки пересечения отрезков BD и CE до стороны
AC равно 1.
а)Докажите, что CD:AD=1:4.
б) Найдите площадь треугольника AEC .
.. . В треугольнике ABC высота AH равна 30, медиана B M рав-
на 25, расстояние от точки пересечения отрезков BM и AH до стороны
BC равно 6.
а)Докажите, что BH:CH=1:3.
б) Найдите площадь треугольника AMB.
... Дан треугольник ABC со сторонами AB = 3, AC =
p
73име-
дианой AM = 4.
а) Докажите, что медиана A M перпендикулярна стороне AB.
б) Найдите высоту треугольника ABC , проведённую из верши-
ны A.
.. . Дан треугольник ABC со сторонами AB = 14, BC = 8 и меди-
аной BM=9.
а) Докажите, что треугольник ABC равнобедренный.
б) Найдите высоту треугольника ABC , проведённую из вершины B.
. .. На сторонах AC и BC треугольника ABC вне треугольника
построены квадраты ACDE и BFKC . Точка M — середина стороны AB.
а) Докажите, что CM =
1
2 DK.

Задачи на доказательство и вычисление

б) Найдите расстояния от точки M до центров квадратов, если
AC=6,BC =10 и∠ACB=30
◦
.
. . . На сторонах AC и BC треугольника ABC вне треугольника
построены квадраты ACDE и BFKC . Точка L — середина отрезка DK .
а) Докажите, что CL =
1
2 AB.
б) Найдите расстояние между центрами квадратов, если AC = 2
p
2,
BC=3
p
6и ∠ACB=60◦
.
... В трапеции ABCD основания BC и AD относятся как 1 : 2.
Пусть K — середина диагонали AC . Прямая DK пересекает сторону AB
в точке L.
а) Докажите, что AL = 2BL.
б) Найдите площадь четырёхугольника BCKL, если площадь трапе-
ции ABCD равна 9.
.. . В трапеции ABCD основания BC и AD относятся как 1 : 3.
Пусть M — середина боковой стороны CD. Прямая AM пересекает
диагональ BD в точке P .
а)Докажите, что BP:PD=4:3.
б) Найдите площадь четырёхугольника BCMP , если площадь тра-
пеции ABCD равна 56.
. .. Медианы AA1 , BB1 и CC1 треугольника ABC пересекаются
в точке M. Известно, что AC =3MB.
а) Докажите, что треугольник ABC прямоугольный.
б) Найдите сумму квадратов медиан AA1 и CC1, если AC = 30.
. . . Медианы AA1, B B1 и CC1 треугольника ABC пересекаются
в точке M . Известно, что AC = 6MB1.
а) Докажите, что треугольник ABC прямоугольный.
б) Найдите сумму квадратов медиан AA1 и CC1, если AC = 12.
... Медиана AM и высота CH равнобедренного треугольника
ABC (AB = BC) пересекаются в точке K. Известно, что CK = 5, KH =1.
а)Докажите, что AH:BH=1:4.
б) Найдите площадь треугольника ABC .
.. . Медиана GA и высота HB остроугольного равнобедренного
треугольника FGH (FG = FH ) пересекаются в точке C . Известно, что
FG=20, CH =10.
а) Докажите, что tg ∠ AGF =
CH
FG
.
б) Найдите площадь треугольника FGH .


§ . Удвоение медианы
.. . В треугольнике ABC биссектриса BE и медиана AD перпен-
дикулярны.
а) Докажите, что CE =2AE.
б) Найдите стороны треугольника ABC , если BE = AD = 8.
.. . В треугольнике ABC сторона AB вдвое больше стороны AC .
а) Докажите, что медиана CM перпендикулярна биссектрисе AK .
б) Найдите сторону BC, если AC =5, AK = 4.

§ . Параллелограмм. Средняя линия треугольника
Решение задачи  из диагностической работы
. В выпуклом четырёхугольнике ABCD отрезки, соединяющие се-
редины противоположных сторон, пересекаются под углом 60◦, а их
длины относятся как 1 : 3. Чему равна меньшая диагональ четырёх-
угольника ABCD, если б́ольшая равна
p
39?
Ответ:
p
21.
Р е ш е н и е. Середины сторон любого четырёхугольника явля-
ются вершинами параллелограмма, стороны которого параллельны
диагоналям четырёхугольника и соответственно равны их полови-
A
B
C
D
3x
x
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
нам. Обозначим через x и 3 x половины диагоналей параллелограмма.
Поскольку угол между ними равен 60◦, то по теореме косинусов
квадраты сторон параллелограмма равны
x
2
+9x2
−3x
2
=7x
2
,
x
2
+9x2+3x
2
= 13x
2
.
Поскольку б́ольшая диагональ четырёхугольника равна
p
39, б́оль-
шая сторона параллелограмма равна
p
39
2 ,т.е.13x2=
39
4 , откуда
x=
p
3
2 . Тогда меньшая сторона параллелограмма равна x
p
7=
p
21
2.
Следовательно, меньшая диагональ данного четырёхугольника рав-
на
p
21.
Ã
***
Для решения задач этого раздела нужно знать свойства и признаки
параллелограмма, теорему о средней линии треугольника, теорему
о медианах треугольника (медианы треугольника пересекаются в од-
ной точке и делятся ею в отношении 2 : 1, считая от вершины тре-
угольника), а также следующие важные факты.
Теорема. Сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна
сумме квадратов всех его сторон.


§ . Параллелограмм. Средняя линия треугольника
Доказательство. ПустьAC иBD—диагоналипараллело-
грамма ABCD. По теореме косинусов из треугольников ABD и ACD
находим, что
BD2
=AB
2
+ AD2
− 2 AB ·ADcos∠BAD,
AC2
=AD
2
+ CD2
− 2AD ·CDcos∠ADC=
=AD
2
+ CD2
− 2 AD ·CDcos(180◦
− ∠BAD) =
=AD
2
+CD2+2AD·CDcos∠BAD.
Следовательно,
BD2+AC
2
= 2·AB
2
+2·AD
2
.
Теорема доказана.
Теорема. Середины сторон любого четырёхугольника являются
вершинами параллелограмма.
Доказательство. Пусть M, N, K, L —середины сторон
соответственно AB, BC , CD , AD четырёхугольника ABCD. Поскольку
MN — средняя линия треугольника ABC , то M N =
1
2ACиMNkAC.
Аналогично докажем, что KL =
1
2ACиKLkAC.Значит, MN =KL и
A
B
C
D
K
L
M
N
MN k KL. Следовательно, четырёхугольник MNKL — параллелограмм.
Теорема доказана.
Пример . В выпуклом четырёхугольнике отрезки, соединяющие
середины противоположных сторон, равны соответственно a и b и пе-
ресекаются под углом 60◦
. Найдите диагонали четырёхугольника.
Ответ:
p
a2+b2+ab,
p
a2+b2−ab.
Р е ш е н и е. Середины сторон любого четырёхугольника являют-
ся вершинами параллелограмма. В данном случае диагонали парал-
лелограмма равны a и b, а угол между ними равен 60◦
.

Решение задачи  из диагностической работы

60◦
Стороны параллелограмма найдём по теореме косинусов:
1
2
p
a2+b2+ab,
1
2
p
a2+b2−ab.
Следовательно, диагонали данного четырехугольника равны
p
a2+b2+ab и
p
a2+b2−ab.
Ã
Пример . В выпуклом четырёхугольнике ABCD длина отрезка,
соединяющего середины сторон AB и CD, равна 1. Прямые BC и AD
перпендикулярны. Найдите длину отрезка, соединяющего середины
диагоналей AC и BD.
Ответ: 1.
Р е ш е н и е. Пусть M и N — середины сторон соответственно
AB и CD четырёхугольника ABCD, а P и Q — середины его диаго-
налей (соответственно AC и BD). Тогда M P — средняя линия тре-
угольника ABC , а QN — средняя линия треугольника DBC . Поэтому
MP=
1
2BC=QN,MPkBCkQN.
A
B
C
D
M
N
P
Q
Значит, четырёхугольник MPNQ — параллелограмм. Его соседние
стороны MP и MQ соответственно параллельны прямым BC и AD,


§ . Параллелограмм. Средняя линия треугольника
поэтому MP ⊥ MQ. Следовательно, четырёхугольник MPNQ — прямо-
угольник. Диагонали прямоугольника равны, поэтому PQ=MN =1. Ã
Пример . Вершины одного параллелограмма лежат по одной на
сторонах другого. Докажите, что центры параллелограммов совпа-
дают.
Доказательство. ПустьвершиныK,L,M иN параллело-
грамма KLMN лежат соответственно на сторонах AB, BC , CD и AD
параллелограмма ABCD, а диагональ L N первого параллелограмма
пересекается с диагональю AC второго в точке O.
A
B
C
D
K
L
M
N
O
Треугольники CLM и ANK равны по стороне и прилежащим к ней
углам, поэтому CL = AN . Тогда треугольники COL и AON также равны
по стороне и прилежащим к ней углам, значит, CO = AO и LO = ON .
Таким образом, точка O — общая середина диагонали L N параллело-
грамма KLMN и диагонали AC параллелограмма ABCD, т. е . O — об-
щий центр этих параллелограммов, что и требовалось доказать.
Подготовительные задачи
.. Расстояние между серединами взаимно перпендикулярных
хорд AC и BC некоторой окружности равно 10. Найдите диаметр
окружности.
. . Диагональ параллелограмма делит его угол на части в 30
◦
и 45◦
. Найдите отношение сторон параллелограмма.
.. Вершины M и N квадрата KLMN лежат на гипотенузе AB пря-
моугольного треугольника ABC (N между B и M ), а вершины K и L —
на катетах BC и AC соответственно. Известно, что AM = a и BN = b.
Найдите площадь квадрата.
.. Сторона BC параллелограмма ABCD вдвое больше стороны
AB. Биссектрисы углов A и B пересекают прямую CD в точках M и N ,
причём MN = 12. Найдите стороны параллелограмма.

Тренировочные задачи

.. Найдите расстояние от центра ромба до его стороны, если ост-
рый угол ромба равен 30◦ , а сторона равна 4.
.. В четырёхугольнике ABCD известны углы: ∠DAB =90◦, ∠DBC =
= 90◦
. Кроме того, DB = a, DC = b. Найдите расстояние между центра-
ми двух окружностей, одна из которых проходит через точки D, A, B,
а другая—через точки B,C,D.
.. На сторонах AB и CD прямоугольника ABCD взяты точки K
и M так, что AKCM — ромб. Диагональ AC образует со стороной AB
угол 30◦
. Найдите сторону ромба, если наибольшая сторона прямо-
угольника ABCD равна 3.
Тренировочные задачи
.. В треугольник, две из трёх сторон которого равны 9 и 15, впи-
сан параллелограмм так, что одна из его сторон, равная 6, лежит на
третьей стороне треугольника, а диагонали параллелограмма парал-
лельны двум данным сторонам треугольника. Найдите другую сторо-
ну параллелограмма и третью сторону треугольника.
. . Стороны параллелограмма равны a и b (a
6
= b). Найдите диа-
гонали четырёхугольника, образованного пересечениями биссектрис
углов параллелограмма.
.. Отрезки, соединяющие середины противоположных сторон
выпуклого четырёхугольника, взаимно перпендикулярны и равны 2
и 7. Найдите площадь четырёхугольника.
.. Отрезки, соединяющие середины противоположных сторон
выпуклого четырёхугольника, равны между собой. Найдите площадь
четырёхугольника, если его диагонали равны 8 и 12.
. . Дан выпуклый четырёхугольник, диагонали которого перпен-
дикулярны и равны a и b. Найдите площадь четырёхугольника с вер-
шинами в серединах сторон данного.
.. Диагонали трапеции взаимно перпендикулярны, а средняя
линия равна 5. Найдите отрезок, соединяющий середины оснований.
.. Диагонали выпуклого четырёхугольника равны a и b, а отрез-
ки, соединяющие середины противоположных сторон, равны между
собой. Найдите площадь четырёхугольника.
.. Диагонали выпуклого четырёхугольника равны c и d и пе-
ресекаются под углом 45◦
. Найдите отрезки, соединяющие середины
противоположных сторон четырёхугольника.


§ . Параллелограмм. Средняя линия треугольника
.. В четырёхугольнике ABCD диагонали AC и BD относятся как
1 : 4, а угол между ними равен 60◦
. Чему равен больший из отрезков,
соединяющих середины противоположных сторон четырёхугольника
ABCD, если меньший равен
p
26?
.. Окружность, построенная на стороне AD параллелограмма
ABCD как на диаметре, проходит через вершину B и середину стороны
BC. Найдите углы параллелограмма.
.. Из вершины A треугольника ABC опущены перпендикуляры
AM и AP на биссектрисы внешних углов B и C . Известно, что пери-
метр треугольника ABC равен 10. Найдите P M .
.. Прямая имеет с параллелограммом ABCD единственную об-
щую точку B. Вершины A и C удалены от этой прямой на расстояния,
равные a и b. На какое расстояние удалена от этой прямой верши-
на D?
.. Гипотенуза прямоугольного треугольника служит стороной
квадрата, расположенного вне треугольника. Найдите расстояние от
вершины прямого угла треугольника до центра квадрата, если катеты
треугольника равны a и b.
.. В выпуклом четырёхугольнике ABCD отрезок, соединяющий
середины диагоналей, равен отрезку, соединяющему середины сто-
рон AD и BC . Найдите угол, образованный продолжениями сторон AB
и CD.
. . Дан параллелограмм со сторонами 1 и 2 и острым углом 60◦
.
На двух его противоположных сторонах как на основаниях построены
вне параллелограмма равнобедренные треугольники с углами 120
◦
при вершинах. Найдите расстояние между этими вершинами.
.. Четырёхугольник ABCD, диагонали которого взаимно пер-
пендикулярны, вписан в окружность с центром O. Найдите расстоя-
ние от точки O до стороны AB, если известно, что CD = 8.
.∗
. Точки M , K , N и L — середины сторон соответственно AB, BC ,
CD и DE пятиугольника ABCDE , P и Q — середины отрезков MN и KL
соответственно. Известно, что PQ = 1. Найдите сторону AE.
Задачи на доказательство и вычис ление
... Четырёхугольник ABCD вписан в окружность с центром O.
Диагонали четырёхугольника перпендикулярны, пересекаются в точ-
ке P, отличной от O, и не проходят через точку O. Точки M и N —
середины диагоналей AC и BD соответственно.
а) Докажите, что прямая OP проходит через середину отрезка MN .

Задачи на доказательство и вычисление

б) Найдите площадь четырёхугольника OMPN , если AC = BD , а
MN=10.
.. . Четырёхугольник ABCD вписан в окружность с центром O.
Диагонали четырёхугольника равны и перпендикулярны, пересека-
ются в точке P , отличной от O, и не проходят через точку O. Точки M
и N — середины диагоналей AC и BD соответственно.
а) Докажите, что четырёхугольник OMPN — квадрат.
б) Найдите площадь этого квадрата, если радиус окружности ра-
вен13иAC=BD=24.
... Дан четырёхугольник ABCD.
а) Докажите, что отрезки LN и KM , соединяющие середины его
противоположных сторон, делят друг друга пополам.
б) Найдите площадь четырёхугольника ABCD, если L M = 3
p
3,
KM=6
p
3, ∠KML =60◦
.
.. . Дан четырёхугольник ABCD.
а) Докажите, что отрезки LN и KM , соединяющие середины его
противоположных сторон, делят друг друга пополам.
б) Найдите площадь четырёхугольника ABCD, если KL = 6, KM =
=4
p
3,∠MKL=30
◦
.
... В параллелограмме лежат две окружности, касающиеся
друг друга и трёх сторон параллелограмма каждая.
а) Докажите, что одна из сторон параллелограмма видна из центра
одной из окружностей под прямым углом.
б) Найдите площадь параллелограмма, если радиус одной из
окружностей равен 2, а один из отрезков стороны параллелограмма
от вершины до точки касания с одной из окружностей равен 4.
.. . В параллелограмме ABCD, одна из сторон которого вдвое
больше другой, лежат две окружности, касающиеся друг друга и трёх
сторон параллелограмма каждая.
а) Докажите, что прямая, проходящая через вершину A параллело-
грамма и центр ближайшей к ней окружности, делит пополам сторо-
ну BC.
б) Найдите площадь параллелограмма, если AC = 4
p
5.
... Отрезок, соединяющий вершину A ромба ABCD с середи-
ной стороны BC , равен стороне ромба.
а) Докажите, что высота ромба, проведённая из вершины C , делит
сторону AD на отрезки, один из которых втрое больше другого.
б) Найдите диагональ AC ромба, если сторона ромба равна
p
6.


§ . Параллелограмм. Средняя линия треугольника
.. . Диагонали параллелограмм ABCD пересекаются в точке O.
а) Докажите, что прямая, проходящая через вершину B и середи-
ну отрезка OC , делит сторону CD на отрезки, один из которых вдвое
больше другого.
б) Пусть ABCD — ромб с диагоналями BD = 18, AC = 48. Найдите
длину отрезка этой прямой, заключённого внутри ромба.
... Окружность, построенная на стороне AD параллелограмма
ABCD как на диаметре, проходит через точку пересечения диагоналей
параллелограмма.
а) Докажите, что ABCD — ромб.
б) Эта окружность пересекает сторону AB в точке M , причём
AM:MB=2:1.Найдите диагональ AC, если AD =
p
6.
.. . На стороне AD ромба ABCD как на диаметре построена
окружность.
а) Докажите, что она проходит через точку пересечения диагона-
лей ромба.
б) Эта окружность пересекает сторону AB в середине M . Найдите
CM, если AD=2
p
7.
... В треугольнике ABC проведены биссектрисы AA1 и CC1,
точки K и M — основания перпендикуляров, опущенных из точки B
на прямые AA1 и CC1.
а) Докажите, что MK k AC.
б) Найдите площадь треугольника KBM , если AC = 10, BC = 6,
AB=8.
. . . В треугольнике ABC с углом 120◦ при вершине A прове-
дены биссектрисы BB1 и CC1, P и Q — основания перпендикуляров,
опущенных из точки A на прямые BB1 и CC1.
а) Докажите, что ∠PAQ = 30
◦
.
б) Найдите площадь части треугольника ABC , заключённой между
лучами AP и AQ, если AP=6, AQ=8.
... В равнобедренном треугольнике ABC с углом 120◦ при вер-
шине A проведена биссектриса BD. В треугольник ABC вписан пря-
моугольник DEFH так, что сторона HF лежит на отрезке BC , а верши-
на E — на отрезке AB.
а) Докажите, что FH =2DH .
б) Найдите площадь прямоугольника DEFH , если AB = 4.
.. . В равнобедренном прямоугольном треугольнике ABC с пря-
мым углом при вершине B проведена биссектриса AK . В треугольник

Задачи на доказательство и вычисление

ABC вписан прямоугольник KLMN так, что сторона MN лежит на от-
резке AC , а вершина L — на отрезке AB.
а) Докажите, что M N =
p
2KN .
б) Найдите площадь прямоугольника KLMN , если AB = 1.
. .. Дан параллелограмм ABCD. Окружности, вписанные в тре-
угольники ABD и BDC , касаются диагонали BD в точках M и N со-
ответственно. Окружности, вписанные в треугольники ABC и ADC ,
касаются диагонали AC в точках K и L соответственно.
а) Докажите, что M KN L — прямоугольник.
б) Найдите площадь этого прямоугольника, если известно, что
BC − AB = 4, а угол между диагоналями параллелограмма ABCD
равен 30
◦
.
. . . Дан прямоугольник ABCD. Окружности, вписанные в тре-
угольники ABD и BDC , касаются диагонали BD в точках M и N со-
ответственно. Окружности, вписанные в треугольники ABC и ADC ,
касаются диагонали AC в точках K и L соответственно.
а) Докажите, что M KN L — прямоугольник, подобный исходному.
б) Найдите коэффициент подобия, если косинус угла между диаго-
налями исходного прямоугольника равен
7
25
.

§ . Трапеция
Решение задачи  из диагностической работы
. Найдите площадь трапеции с основаниями 18 и 13 и боковыми
сторонами 3 и 4.
Ответ: 37,2.
Р е ш е н и е. Через вершину C меньшего основания BC трапеции
ABCD (BC = 13, AD = 18, AB = 4, CD = 3) проведём прямую, парал-
лельную боковой стороне AB, до пересечения с основанием AD в точ-
кеK.ТогдаCK=AB=4,DK =AD−AK =AD−BC=18−13=5,CD=3.
A
B
C
D
K
3
4
4
5
13
13
Треугольник KCD прямоугольный, так как KD
2
=CD
2
+CK2
. Его высо-
та, опущенная на гипотенузу, равна
3·4
5
=
12
5
. Следовательно,
SABCD =
18+13
2·
12
5
= 37,2.
Ã
***
При решении задач на трапецию во многих случаях полезны до-
полнительные построения, связанные с параллельным переносом бо-
ковой стороны или диагонали.
Пример . Найдите площадь трапеции, диагонали которой равны
7и8,аоснования—3и6.
Ответ: 12
p
5.
Р е ш е н и е. Через вершину C меньшего основания BC трапеции
ABCD (BC = 3, AD = 6, BD = 8, AC = 7) проведём прямую, параллель-
A
B
C
D
K
3
3
6
7
8

Решение задачи  из диагностической работы

ную диагонали BD , до пересечения с прямой AD в точке K . Найдём
стороны треугольника ACK :
AC=7, CK =BD =8, AK =AD+DK =AD+BC =6+3=9.
По формуле Герона
S∆ACK =
p
12·5·4·3=6·2
p
5=12
p
5,
а так как треугольники CDK и ABC равновелики, получаем
SABCD = S∆ACK = 12
p
5.
Ã
***
При решении задач, связанных с равнобедренной трапецией, кро-
ме общеизвестных свойств и признаков (углы при основании равны,
диагонали равны и образуют равные углы с основанием и т. д.) иногда
полезно применить следующее свойство: проекция боковой стороны
равнобедренной трапеции на основание равна полуразности основа-
ний, а проекция диагонали — полусумме.
Пример . Трапеция ABCD с основаниями AD и BC (AD > BC)
вписана в окружность с центром O. Известно, что sin ∠ AOB =
3
5,
а средняя линия трапеции равна a. Найдите высоту трапеции.
Ответ: 3a или
1
3a.
Р е ш е н и е. Трапеция ABCD вписана в окружность, поэтому она
равнобедренная. Обозначим ∠ AOB = α. Поскольку AOB — централь-
ный угол окружности, а ADB — вписанный,
∠ADB =
1
2∠AOB=
α
2.
Пусть BH — высота трапеции. Тогда DH =
AD+BC
2 ,т.е.катетDH
прямоугольного треугольника BHD равен средней линии трапеции.
Следовательно, BH = DH tg
α
2=atg
α
2.
По условию задачи sin α =
3
5 , поэтому
cosα =
p
1−sin
2
α=
Ç1−
3
5
2
=
4
5
или
cosα=−
p
1−sin
2
α=−
4
5
.


§ . Трапеция
A
B
C
D
H
O
a
α
α/2
Тогда
tg
α
2=
sin α
1+cosα
=
3
5
1+4
5
=
1
3
или
tg
α
2=
sin α
1+cosα
=
3
5
1−4
5
=3.
Следовательно, BD = a tg
α
2=
1
3aили BD=3a.
Ã
Отметим ещё одно важное свойство трапеции.
Иногда эту теорему называют замечательным свойством трапе-
ции.
Теорема. Точка пересечения диагоналей любой трапеции, точка
пересечения продолжений боковых сторон и середины оснований ле-
жат на одной прямой.
Доказательство. Пусть диагонали AC и BD трапеции
ABCD пересекаются в точке P , а продолжения боковых сторон AB
иCD—вточкеQ.
A
B
C
D
M
N
P

Подготовительные задачи

Через середину M основания BC и точку P проведём прямую.
Пусть она пересекает основание AD в точке N . Тогда треугольник
BMP подобен треугольнику DNP, а треугольник CMP — треугольнику
ANP, причём в обоих случаях коэффициент подобия равен
MP
PN
. Зна-
чит,
BM
DN
=
MP
PN
=
CM
AN
, а так какBM=CM,тоDN=
BM·AN
CM
= AN, т.е.
N — середина основания AD. Следовательно, отрезок, соединяющий
середины оснований трапеции, проходит через точку пересечения
диагоналей.
A
B
C
D
M
N
Q
Аналогично докажем, что прямая, проведённая через середины ос-
нований трапеции, проходит через точку пересечения Q продолжений
боковых сторон. Следовательно, точки P , Q и середины оснований
трапеции лежат на одной прямой, что и требовалось доказать.
Подготовительные задачи
.. Найдите площадь трапеции, параллельные стороны которой
равны 16 и 44, а непараллельные — 17 и 25.
. . Найдите площадь трапеции с основаниями 11 и 4 и диагона-
лями9и12.
.. В равнобедренной трапеции основания равны 40 и 24, а её
диагонали взаимно перпендикулярны. Найдите площадь трапеции.
.. Диагонали равнобедренной трапеции перпендикулярны. Най-
дите площадь трапеции, если её средняя линия равна 5.
.. Трапеция с основаниями 14 и 40 вписана в окружность ради-
уса 25. Найдите высоту трапеции.


§ . Трапеция
.. Диагональ равнобедренной трапеции равна 10 и образует
угол 60◦ с основанием трапеции. Найдите среднюю линию трапеции.
.. Окружность с центром O вписана в трапецию с боковой сто-
роной AB. Найдите угол AOB.
.. Меньшая боковая сторона прямоугольной трапеции равна 3,
а б́ольшая образует угол 30◦ с одним из оснований. Найдите это ос-
нование, если на нём лежит точка пересечения биссектрис углов при
другом основании.
. . Основания трапеции равны 1 и 6, а диагонали — 3 и 5. Под
каким углом видны основания из точки пересечения диагоналей?
.. Основания трапеции равны a и b (a > b). Найдите длину от-
резка, соединяющего середины диагоналей трапеции.
.. Основания равнобедренной трапеции равны a и b (a > b), ост-
рый угол равен 45◦
. Найдите площадь трапеции.
Тренировочные задачи
. . В трапеции ABCD углы A и D при основании AD соответ-
ственно равны 60◦ и 90◦
. Точка N лежит на основании BC , причём
BN : BC = 2 : 3. Точка M лежит на основании AD, прямая MN парал-
лельна боковой стороне AB и делит площадь трапеции пополам. Най-
дите AB :BC.
. . Площадь равнобедренной трапеции, описанной около окруж-
ности, равна S. Найдите среднюю линию трапеции, если острый угол
при её основании равен α.
.. Окружность, вписанная в трапецию, касается одной из боко-
вых сторон в точке, делящей её на отрезки, равные a и b. Найдите
радиус окружности.
.. В прямоугольную трапецию вписана окружность радиуса R.
Найдите стороны трапеции, если её меньшее основание равно
4
3R.
.. Боковая сторона равнобедренной трапеции равна a, средняя
линия равна b, а углы при большем основании равны 30
◦
. Найдите
радиус окружности, описанной около трапеции.
.. Основания трапеции равны 4 и 16. Найдите радиусы окруж-
ностей, вписанной в трапецию и описанной около неё, если известно,
что эти окружности существуют.
.. Окружность вписана в равнобедренную трапецию с основа-
ниями a и b. Найдите диагональ трапеции.

Тренировочные задачи

.. Известно, что высота трапеции равна 15, а диагонали трапе-
ции равны 17 и 113. Чему равна площадь трапеции?
.. Боковые стороны трапеции лежат на перпендикулярных пря-
мых. Найдите площадь четырёхугольника с вершинами в серединах
диагоналей и серединах оснований трапеции, если её боковые сторо-
ныравныaиb.
.. Найдите диагональ и боковую сторону равнобедренной тра-
пеции с основаниями 20 и 12, если известно, что центр её описанной
окружности лежит на большем основании.
. . Трапеция с высотой h вписана в окружность. Боковая сторо-
на трапеции видна из центра окружности под углом 120
◦
.
Найдите
среднюю линию трапеции.
.. Площадь равнобедренной трапеции равна
p
3. Угол между
диагональю и основанием на 20
◦
больше угла между диагональю и бо-
ковой стороной. Найдите острый угол трапеции, если её диагональ
равна 2.
.. Биссектрисы тупых углов при основании трапеции пересе-
каются на другом её основании. Найдите стороны трапеции, если её
высота равна 12, а длины биссектрис равны 15 и 13.
.. Четырёхугольник ABCD вписан в окружность с центром O,
∠BOA = ∠COD = 60◦
. Перпендикуляр BK, опущенный из вершины B
на сторону AD, равен 6; BC в три раза меньше AD. Найдите площадь
треугольника COD.
.. Дана трапеция ABCD с основаниями AD = 3
p
39иBC=
p
39.
Кроме того, дано, что угол BAD равен 30
◦
, а угол ADC равен 60◦
. Через
точку D проходит прямая, делящая трапецию на две равновеликие
фигуры. Найдите длину отрезка этой прямой, находящегося внутри
трапеции.
.. Отрезок, соединяющий середины оснований трапеции, ра-
вен 3. Углы при большем основании трапеции равны 30◦ и 60◦
. Най-
дите высоту трапеции.
.. В трапеции A BCD известны боковые стороны AB = 27, CD =
=28, основание BC=5 и cos∠BCD=−
2
7 . Найдите диагональ AC .
.. Основание AB трапеции ABCD вдвое больше основания CD
и вдвое больше боковой стороны AD. Диагональ AC равна a, а боко-
вая сторона BC равна b. Найдите площадь трапеции.
. . Трапеция ABCD разделена прямой, параллельной её основа-
ниям AD и BC , на две равновеликие трапеции. Найдите отрезок этой


§ . Трапеция
прямой, заключённый между боковыми сторонами, если основания
трапеции равны a и b.
.. В трапеции ABCD (AD k BC) угол ADB в два раза меньше уг-
ла ACB. Известно, что BC = AC = 5 и AD = 6. Найдите площадь тра-
пеции.
. . Дана трапеция ABCD, диагонали AC и BD которой пересе-
каются под прямым углом, а продолжения боковых сторон AB и DC
пересекаются в точке K под углом 30
◦
. Известно, что ∠BAC = ∠CDB,
а площадь трапеции равна S. Найдите площадь треугольника AKD.
.. Окружность, построенная на основании AD трапеции ABCD
как на диаметре, проходит через середины боковых сторон AB и CD
трапеции и касается основания BC . Найдите углы трапеции.
.. Окружность, построенная на основании BC трапеции A BCD
как на диаметре, проходит через середины диагоналей AC и BD тра-
пеции и касается основания AD. Найдите углы трапеции.
.. Диагональ BD трапеции ABCD равна m, а боковая сторо-
на AD равна n. Найдите основание CD, если известно, что основание,
диагональ и боковая сторона трапеции, выходящие из вершины C ,
равны между собой.
.∗
. Дана равнобедренная трапеция, в которую вписана окруж-
ность и около которой описана окружность. Отношение высоты тра-
пеции к радиусу описанной окружности равно
q23 . Найдите углы тра-
пеции.
.∗
. На боковых сторонах AB и CD трапеции ABCD взяты точки
P и Q соответственно, причём AP : PB = 2 : 3. Отрезок PQ разбивает
трапецию на части, одна из которых по площади втрое больше другой.
Найдите отношение CQ : QD, если AD = 2BC .
.
∗
. Около окружности описана трапеция ABCD, боковая сторона
AB перпендикулярна основаниям, M — точка пересечения диагона-
лей трапеции. Площадь треугольника CMD равна S. Найдите радиус
окружности.
Задачи на доказательство и вычис ление
... Окружность с центром O вписана в равнобедренную трапе-
цию ABCD с боковой стороной AB.
а) Докажите, что треугольник AOB прямоугольный.
б) Найдите площадь трапеции, если радиус окружности равен 2, а
точка касания делит боковую сторону трапеции в отношении 1 : 4.

Задачи на доказательство и вычисление

.. . Окружность с центром O вписана в равнобедренную тра-
пецию ABCD с боковой стороной AB. Прямые AO и BC пересекаются
в точке E.
а) Докажите, что O — середина AE .
б) Найдите радиус окружности, если AB = 30, BO = 3
p
10.
... Через вершину B трапеции ABC D с основаниями AD и BC
проведена прямая, параллельная диагонали AC . Пусть эта прямая пе-
ресекается с продолжением основания AD в точке E .
а) Докажите, что треугольник DBE равновелик трапеции ABCD.
б) Найдите площадь трапеции, диагонали которой равны 10 и 24,
а средняя линия равна 13.
.. . Через вершину B трапеции ABCD с основаниями AD и BC
проведена прямая, параллельная диагонали AC . Пусть эта прямая пе-
ресекается с продолжением основания AD в точке E .
а) Докажите, что медиана B K треугольника DBE равна отрезку,
соединяющему середины оснований трапеции.
б) Найдите площадь трапеции, если её диагонали равны 16 и 30,
а отрезок, соединяющий середины оснований, равен 17.
... Боковая сторона CD трапеции ABCD равна основанию AD.
а) Докажите, что CA — биссектриса угла BCD.
б) Прямая, проходящая через вершину C перпендикулярно CD,
пересекает боковую сторону AB в точке M . Найдите отношение
BM:AM, если AD=CD =2BC и∠ADC=60◦
.
.. . Диагональ AC трапеции ABCD с основаниями BC и AD яв-
ляется биссектрисой угла BCD.
а) Докажите, что AD = CD.
б) Прямая, проходящая через вершину D перпендикулярно AC ,
пересекает боковую сторону AB в точке M . Найдите отношение
BM:AM, если AD=2BC.
... Прямая, параллельная основаниям BC и AD трапеции
ABCD, пересекает боковые стороны AB и CD в точках M и N соот-
ветственно, а диагонали AC и BD — в точках K и L соответственно,
причём точка K лежит между M и L.
а) Докажите, что MK =NL.
б)НайдитеMN, если BC=a, AD =b иMK:KL:LN=1:2:1.
.. . Прямая, параллельная основаниям BC и AD трапеции
ABCD, пересекает боковые стороны AB и CD в точках M и N соот-
ветственно, а диагонали AC и BD — в точках K и L соответственно,
причём точка K лежит между M и L.
а) Докажите, что ML =KN .
б)НайдитеMN, если BC=2,AD =3 иMK:KL:LN=3:1:3.


§ . Трапеция
.. . В равнобедренную трапецию ABCD с основаниями AD и BC
вписана окружность, CH — высота трапеции.
а) Докажите, что центр окружности, вписанной в трапецию, лежит
на отрезке BH .
б) Найдите диагональ AC , если средняя линия трапеции равна
2
p
7, а ∠AOD=120
◦
, где O — центр окружности, вписанной в трапе-
цию, а AD — большее основание.
.. . В равнобедренную трапецию ABCD с основаниями AD и BC
вписана окружность с центром O, CH — высота трапеции.
а) Докажите, что треугольник ABH равнобедренный.
б) Найдите площадь треугольника ACH , если боковая сторона тра-
пеции равна 2, ∠BOC = 60◦, а BC — меньшее основание .
... Точки L и N — середины оснований BC и AD трапеции
ABCD соответственно, а точки K и M — середины диагоналей AC и
BD соответственно. Известно, что KM = LN .
а) Докажите, что сумма углов при одном из оснований трапеции
равна 90◦
.
б) Найдите высоту трапеции, если площадь четырёхугольника
KLMN равна 12, а разность оснований трапеции равна 10.
. . . Точки L и N — середины оснований соответственно BC и
AD трапеции ABCD, а точки K и M — середины диагоналей AC и BD
соответственно. Известно, что прямые AB и CD перпендикулярны.
а) Докажите, что LN =KM .
б) Найдите высоту трапеции, если площадь четырёхугольника
KLMN равна 60, а разность оснований трапеции равна 26.
... Окружность, проходящая через вершины A, B и C трапеции
ABCD с основаниями AD и BC , вторично пересекает прямую AD в точ-
ке M.
а) Докажите, что AC = BM .
б)Найдите AC, если AD =16, CD =8
p
3 и ∠AMB=60◦
.
.. . Окружность, проходящая через вершины K , P , M трапеции
KPMH с основаниями MP и KH , вторично пересекает прямую KH
в точке E.
а) Докажите, что ME =KP.
б)Найдите KH, если MH =7
p
2, PE =14 и ∠PEK=45◦
.
... Дана трапеция, в которую можно вписать окружность и
около которой можно описать окружность.
а) Докажите, что проекция диагонали этой трапеции на большее
основание равна боковой стороне.

Задачи на доказательство и вычисление

б) Найдите расстояние между центрами вписанной и описанной
окружностей, если основания трапеции равны 3 и 27.
.. . Дана трапеция, в которую можно вписать окружность и
около которой можно описать окружность.
а) Докажите, что проекция диагонали этой трапеции на большее
основание равна полусумме оснований.
б) Найдите расстояние между центрами вписанной и описанной
окружностей, если диагональ трапеции равна
p
41, а большее осно-
вание равно 8.
... Диагональ BD трапеции ABCD ( AD k BC) разбивает её на
два равнобедренных треугольника с основаниями AD и DC .
а) Докажите, что луч AC — биссектриса угла BAD.
б) Найдите CD, если известны диагонали трапеции: B D = 5 и
AC=8.
... В трапеции ABCD (AD k BC) угол ADB в два раза меньше
углаACBиBC=AC.
а) Докажите, что точки A, B и D лежат на окружности с центром C .
б) Найдите площадь трапеции, если BC = 5 и AD = 6.
... Окружность с центром O1 вписана в прямоугольную трапе-
цию ABCD с прямым углом при вершине A. Окружность с центром O2
касается большей боковой стороны CD и продолжений оснований
трапеции.
а) Докажите, что O1CO2 D — прямоугольник.
б) Найдите площадь этого прямоугольника, если точка касания M
вписанной в трапецию окружности делит меньшее основание на от-
резкиBM=6иCM=4.
.. . Окружность с центром O1 вписана в равнобедренную тра-
пецию ABCD с основаниями BC и AD. Окружность с центром O2 каса-
ется боковой стороны CD и продолжений оснований трапеции.
а) Докажите, что O1CO2 D — прямоугольник.
б) Найдите площадь этого прямоугольника, если BC = 6 и AD = 24.
... В окружность вписаны две трапеции. Основания и боковые
стороны одной из них соответственно параллельны основаниям и бо-
ковым сторонам другой.
а) Докажите, что диагонали одной трапеции равны диагоналям
другой.
б) Найдите отношение площадей этих трапеций, если известно,
что боковая сторона одной из них равна радиусу окружности, а бо-
ковая сторона другой в два раза меньше.


§ . Трапеция
... Дана трапеция ABCD с основаниями AD и BC. Точки M и
N лежат на сторонах AB и CD соответственно, причём отрезок MN
параллелен основаниям трапеции. Диагональ AC пересекает этот от-
резок в точке O. Известно, что площади треугольников AMO и CNO
равны.
а) Докажите, что CM k AN.
б)НайдитеMN,если AD=aиBC=b.

§ . Как находить высоты и биссектрисы
треугольника?
Решение задачи  из диагностической работы
. Две стороны треугольника равны 3 и 6, а угол между ними ра-
вен 60◦
. Найдите биссектрису треугольника, проведённую из верши-
ны этого угла.
Ответ: 2
p
3.
Р е ш е н и е. Пусть AD — биссектриса треугольника ABC , в кото-
ром AB=6, AC =3,∠BAC=60◦
.
3
x
6
A
B
C
D
30◦
30◦
Первый способ. Обозначим AD = x . Тогда
S∆ABC =
1
2·AB ·AC ·sin60◦
=
1
2·6·3·
p
3
2=
9
p
3
2.
С другой стороны,
S∆ABC = S∆ABD + S∆ACD =
1
2AB·AD ·sin30
◦
+
1
2AC·AD ·sin30
◦
=
=
1
2·6·x·
1
2+
1
2·3·x·
1
2=
9
4x.
Из уравнения
9
4x=
9
p
3
2 находим,чтоx =2
p
3.
Ã
Второй способ. Заметим, что треугольник ABC прямоугольный. То-
гда треугольник ACD также прямоугольный, причём ∠CAD = 30
◦
. Сле-
довательно,
AD=AC:cos∠CAD=3:cos30
◦
=2
p
3.
Ã
***
Высоту прямоугольного треугольника, проведённую из вершины
прямого угла, удобно находить так: вычислить двумя способами пло-
щадь треугольника — как половину произведения катетов и как по-


§ . Как находить высоты и биссектрисы треугольника?
ловину произведения гипотенузы на искомую высоту — и затем из
полученного равенства выразить эту высоту. Таким образом, высота
прямоугольного треугольника, проведённая из вершины прямого уг-
ла, равна произведению катетов, делённому на гипотенузу.
Биссектрису треугольника также можно находить, вычисляя раз-
ными способами площадь треугольника.
Пример . Катеты прямоугольного треугольника равны 15 и 8.
Найдите высоту, опущенную на гипотенузу.
8
15
Ответ:
120
17.
Решение.
Гипотенуза
треугольни-
ка равна
p
152+82 = 17.
Следовательно, искомая высота равна
15·8
17=
120
17.
Ã
Высоту равнобедренного треугольника, опущенную на боковую
сторону, также удобно вычислять с помощью площадей.
Пример . Дан треугольник со сторонами a, b и b. Найдите высо-
ту, опущенную на сторону, равную b.
a
2
a
2
d
b
b
h
Ответ:
a
p4b2 − a2
2b
.
Решение. Пустьd—искомая высота,
h — высота, опущенная на основание данного
равнобедренного треугольника. Тогда
h=
Çb2 −
a
2
2
=
p4b2 − a2
2.
С одной стороны, площадь треугольника рав-
на
1
2ah, с другой—
1
2bd. Из равенства ah = bd
находим, что
d=
ah
b=
a
p4b2 − a2
2
:b=
a
p4b2 − a2
2b
.
Ã
***
Тот же метод (метод площадей) можно применить и для произ-
вольного треугольника.
Пример . Дан треугольник со сторонами 13, 14, 15. Найдите вы-
соту, проведённую к большей стороне.
Ответ:
56
5
.

Решение задачи  из диагностической работы

Р е ш е н и е. Первый способ. Пусть AH — указанная высота тре-
угольника ABC со сторонами BC = 15, AC = 14, AB = 13. По формуле
Герона
S∆ABC =
p21(21 − 13)(21 − 14)(21 − 15) =
p
21·8·7·6=7·3·4=84.
A
B
C
H
x
15−x
13
14
С другой стороны, S∆ ABC =
1
2 BC · AH , откуда находим, что
AH=
2S∆ ABC
BC=
2·84
15=
56
5.
Ã
Эту задачу можно решить также с помощью теоремы Пифагора.
Второй способ. Поскольку BC — наибольшая сторона треугольни-
ка ABC, то точка H лежит на стороне BC. Обозначим BH = x . Тогда
CH = BC − BH = 15 − x . В прямоугольных треугольниках AHB и AHC
имеем
AH2
=AB
2
−BH
2
=169−x
2
иAH
2
=AC
2
−CH
2
= 196−(15− x)
2
.
Из уравнения 169 − x 2
= 196−(15− x)2 находим, что x =
33
5
. Следова-
тельно,
AH=
p
AB2−BH2=
Ç132 −
33
5
2
=
q652
−33
2
25=
=
q32·98
25
=
4·7 ·2
5
=
56
5
.
Ã
Можно решить эту задачу, применяя теорему косинусов.
Третий способ. Пусть AH — указанная высота треугольника ABC
со сторонами BC = 15, AC = 14, AB = 13. По теореме косинусов
cos ∠ABC =
225+169−196
2·15·13
=
33
65
,
а из прямоугольного треугольника ABH находим, что
AH=ABsin∠ABC=13
Ç1−
33
65
2
=
56
5.
Ã


§ . Как находить высоты и биссектрисы треугольника?
Для вычисления биссектрисы также можно использовать метод
площадей.
Пример . Стороны треугольника равны a и b, а угол между ними
равен γ. Найдите биссектрису треугольника, проведённую из верши-
ны этого угла.
Ответ:
2ab cos
γ
2
a+b
.
γ
2
γ
2
a
b
S1
S2
Решение.ПустьS—площадьданного
треугольника, S1 и S2 — площади треуголь-
ников, на которые указанная биссектриса,
равная l , разбивает данный треугольник.
ТогдаS=S1+S2, или
1
2absinγ =
1
2alsin
γ
2+
1
2blsin
γ
2,
или ab sin
γ
2 cos
γ
2=
1
2(a+b)lsin
γ
2.
Поскольку sin
γ
2 отличен от нуля, l =
2ab cos
γ
2
a+b
.
Ã
***
Иногда удобно применить теорему косинусов и свойство биссек-
трисы треугольника: биссектриса треугольника разбивает его сторо-
ну на отрезки, пропорциональные двум другим сторонам.
Пример . Вычислите биссектрису треугольника ABC , проведён-
ную из вершины A, если BC=18, AC =15, AB =12.
Ответ: 10.
A
B
C
K
8
10
12
15
Решение. ПустьAK —биссектриса
треугольника ABC . Тогда
CK
BK
=
AC
AB
=
15
12=
5
4.
Поэтому BK =
4
9BC=
4
9·18=8.
По теореме косинусов из треугольника
ABC находим, что
cos∠B=
AB2 + BC2
−
AC2
2AB·BC
=
144+324−225
2·12 ·18 =
9
16.
Следовательно,
AK2
=AB
2
+BK2
−2 AB·BKcos∠B=144+64−108=100, AK =10.
Ã

Подготовительные задачи

Эту же задачу можно решить, используя формулу для квадрата бис-
сектрисы.
Утверждение. Квадрат биссектрисы треугольника равен произве-
дению сторон, её заключающих, без произведения отрезков третьей
стороны, на которые она разделена биссектрисой.
Доказательство. ПустьM—точкапересеченияпродолже-
ния биссектрисы AK треугольника ABC с описанной около этого тре-
угольника окружностью. Тогда треугольник ACK подобен треугольни-
ку AMB по двум углам. Поэтому
AK
AB
=
AC
AM
,
или AK(AK+KM)= AB·AC,
AK2+AK·KM =AB·AC.
A
B
C
K
M
Следовательно,
AK2
= AB·AC −AK ·KM =AB·AC −BK ·KC
(AK · KM = BK · KC по теореме о произведениях отрезков пересекаю-
щихся хорд), что и требовалось доказать.
Вернёмся к примеру . Пусть уже найден отрезок BK . Тогда CK =
= BC − BK = 18 − 8 = 10. По формуле для квадрата биссектрисы тре-
угольника находим, что
AK2
= AB·AC −BK ·CK =12·15 −8 ·10 =180−80=100.
Следовательно, AK = 10.
Подготовительные задачи
.. Катет и гипотенуза прямоугольного треугольника равны 12
и 20 соответственно. Найдите высоту, проведённую из вершины пря-
мого угла.


§ . Как находить высоты и биссектрисы треугольника?
. . Найдите высоту прямоугольного треугольника, опущенную на
гипотенузу, если известно, что основание этой высоты делит гипоте-
нузу на отрезки, равные 1 и 4.
. . Высота равнобедренного треугольника, опущенная на боко-
вую сторону, разбивает её на отрезки, равные 2 и 1, считая от вер-
шины треугольника. Найдите эту высоту.
. . Стороны треугольника равны 10, 17 и 21. Найдите высоту тре-
угольника, проведённую из вершины наибольшего угла.
.. В треугольнике ABC известно, что AB = a, AC = b, ∠BAC = 120
◦
.
Найдите биссектрису AM .
.. Катеты прямоугольного треугольника равны a и b. Найдите
биссектрису треугольника, проведённую из вершины прямого угла.
.. В треугольнике ABC известно, что AB = 8, AC = 6, ∠BAC = 60◦
.
Найдите биссектрису AM .
.. Найдите высоту трапеции, боковые стороны которой равны 6
и 8, а основания равны 4 и 14.
Тренировочные задачи
. . Найдите высоты треугольника, если его площадь равна S, а уг-
лыравныα,βиγ.
. . Расстояния от точки M , лежащей внутри треугольника ABC ,
до его сторон AC и BC соответственно равны 2 и 4. Найдите расстоя-
ние от точки M до прямой AB, если AB=10, BC =17, AC =21.
.. К окружности радиуса 7 проведены две касательные из одной
точки, удалённой от центра на расстояние, равное 25. Найдите рас-
стояние между точками касания.
. . Найдите площадь равнобедренного треугольника, если высо-
та, опущенная на основание, равна 10, а высота, опущенная на боко-
вую сторону, равна 12.
. . На катете BC прямоугольного треугольника ABC как на
диаметре построена окружность, которая пересекает гипотенузу AB
в точке K . Найдите площадь треугольника CKB, если катет BC равен a,
а катет AC равен b.
.. На высоте CD, опущенной из вершины C прямоугольного
треугольника ABC на гипотенузу AB, как на диаметре построена
окружность, которая пересекает катет AC в точке E , а катет BC

Тренировочные задачи

в точке F . Найдите площадь четырёхугольника CFDE , если катет AC
равен b, а катет BC равен a.
.. В равнобедренном треугольнике основание и боковая сторо-
на равны соответственно 5 и 20. Найдите биссектрису треугольника,
проведённую из вершины угла при основании.
.. В равнобедренном треугольнике BCD с основанием BD про-
ведена биссектриса BE. Известно, что CE = c и DE = d. Найдите BE.
.. В треугольнике ABC на стороне AC как на диаметре постро-
ена окружность, которая пересекает сторону AB в точке M , а сторону
BC—в точке N.Известно, что AC=2, AB =3, AM :MB=2:3.Найди-
те AN.
.. В прямоугольном треугольнике ABC проведена биссектриса
CD из вершины прямого угла C. Известно, что AD = m, BD = n. Най-
дите высоту, опущенную из вершины C .
.. В треугольнике ABC угол C равен 60◦, а биссектриса CD рав-
на5
p
3. Стороны AC и BC относятся как 5 : 2. Найдите тангенс угла A
и сторону BC.
.. В треугольнике ABC на сторонах AB и BC отмечены точки M
и N соответственно, причём BM = BN . Через точку M проведена пря-
мая, перпендикулярная BC , а через точку N — прямая, перпендику-
лярная AB. Эти прямые пересекаются в точке O. Продолжение отрезка
BO пересекает сторону AC в точке P и делит её на отрезки AP = 5
и PC = 4. Найдите BP, если известно, что BC = 6.
.. Окружность касается сторон AB и BC треугольника ABC
в точках D и E соответственно. Найдите высоту треугольника ABC ,
опущенную из вершины A, если AB=5, AC =2, а точки A, D, E,C
лежат на одной окружности.
. . В треугольнике ABC проведены биссектрисы AE и CD. Найди-
те длины отрезков CD, CE , DE и расстояние между центрами окружно-
стей, вписанной в треугольник ABC и описанной около треугольника
ABC, если AC =2, BC =4,∠ACB=arccos
11
16.
. . В треугольнике ABC отношение стороны BC к стороне AC
равно 3, а ∠ ACB = α. Из вершины C проведены два луча, делящие
угол ACB на три равные части. Найдите отношение отрезков этих лу-
чей, заключённых внутри треугольника ABC .
.. Биссектриса CD угла ACB при основании BC равнобедрен-
ного треугольника ABC делит сторону AB так, что AD = BC . Найдите
биссектрису CD и площадь треугольника ABC , если BC = 2.


§ . Как находить высоты и биссектрисы треугольника?
.
∗
. В треугольнике KLM проведена биссектриса KP . Окружность,
вписанная в треугольник KLP , касается стороны KL в точке Q, причём
LQ = a. На сторонах KL и LM выбраны точки E и R соответственно так,
что прямая ER проходит через центр окружности, вписанной в тре-
угольник KLM . Найдите длину биссектрисы KP , если известно, что
EL + LR = b, а отношение площадей треугольников KLP и ELR равно α.
Задачи на доказательство и вычис ление
... В прямоугольном треугольнике ABC из вершины прямого
угла C проведены медиана CM и высота CH .
а) Докажите, что биссектриса CL треугольника ABC является так-
же биссектрисой треугольника CMH .
б)Найдите CL, если CM =10, CH =6.
.. . В прямоугольном треугольнике KLM из вершины прямого
угла K проведены высота KA, медиана KB и биссектриса KC .
а) Докажите, что угол BKC равен полуразности острых углов тре-
угольника KLM .
б)Найдите LM, если KA=12, KC =4
p
10.
... Дана трапеция ABCD. Биссектриса угла BAD пересекает
продолжение основания BC в точке K .
а) Докажите, что треугольник ABK равнобедренный.
б) Найдите биссектрису BM треугольника ABK , если AD = 10,
BC=2, AB =CD =5.
.. . Дан треугольник ABC , в котором AB = 2 AC , AK — его бис-
сектриса. Прямая, проходящая через точку B параллельно AC , пересе-
кается с прямой AK в точке M .
а) Докажите, что треугольник ABM равнобедренный.
б)НайдитеKM, если AB=4, AC =2 иBC=3.
... Медианы треугольника ABC пересекаются в точке M .
а) Докажите, что треугольники AMB, AMC и BMC равновелики.
б) Известно, что треугольник ABC прямоугольный, а точка M уда-
лена от катетов на расстояния 3 и 4. Найдите расстояние от этой точ-
ки до гипотенузы.
.. . Медианы AA1 , B B1 и CC1 треугольника ABC пересекаются
в точке M.
а) Докажите, что четырёхугольник AB1 MC1 равновелик треуголь-
нику BMC.

Задачи на доказательство и вычисление

б) Известно, что треугольник ABC прямоугольный, а точка M уда-
лена от гипотенузы и от одного из катетов на расстояния 6 и 10 соот-
ветственно. Найдите расстояние от этой точки до второго катета.
... Диагональ AC прямоугольника ABCD с центром O образует
со стороной AB угол 30
◦
. Точка E лежит вне прямоугольника, причём
∠BEC = 120
◦
.
а) Докажите, что ∠CBE = ∠COE.
б) Прямая OE пересекает сторону AD прямоугольника в точке K .
Найдите EK, если BE =40 и CE =24.
.. . Диагональ AC прямоугольника ABCD с центром O образует
со стороной BC угол 30◦
. Вне прямоугольника построен треугольник
BKC с углом 60◦ при вершине K.
а) Докажите, что KO — биссектриса угла BKC .
б) Найдите длину отрезка прямой KO, заключённого внутри пря-
моугольника ABCD, если BC = 3 и CK = 2BK .
... Окружность, построенная на биссектрисе BL равнобедрен-
ного треугольника ABC как на диаметре, пересекает основание BC в
точке P . Боковая сторона треугольника вдвое больше его основания.
а) Докажите, что BP = 5CP .
б) Пусть указанная окружность пересекает сторону AB в точке M .
Найдите BL, если ML =
p
15
2.
. . . Окружность, построенная на медиане B M равнобедренного
треугольника ABC как на диаметре, пересекает основание BC в точ-
ке K.
а) Докажите, что BK =3CK.
б) Пусть указанная окружность пересекает сторону AB в точке N .
Найдите AB, если BK =18 и BN =17.
... Дан треугольник ABC со сторонами AB = 4, BC = 6 и AC = 8.
а) Докажите, что прямая, проходящая через точку пересечения ме-
диан и центр вписанной окружности, параллельна стороне BC .
б) Найдите длину биссектрисы треугольника ABC , проведённой из
вершины A.
.. . Дан треугольник ABC со сторонами AC = 6, AB = 10 и
BC=14.
а) Докажите, что прямая, проходящая через точку пересечения ме-
диан и центр вписанной окружности, параллельна стороне AB.
б) Найдите расстояние от вершины C до этой прямой.


§ . Как находить высоты и биссектрисы треугольника?
. .. Высоты, проведённые из вершин A, B и C треугольника
ABC, равны 20, 15 и 12 соответственно.
а) Докажите, что треугольник прямоугольный.
б) Найдите длину биссектрисы треугольника, проведённой из вер-
шины C.
. . . Высоты, проведённые из вершин A, B и C треугольника
ABC, равны
6p
5
, 3 и 6 соответственно.
а) Докажите, что треугольник прямоугольный.
б) Найдите длину биссектрисы треугольника, проведённой из вер-
шины A.
... В треугольнике ABC высота CH , биссектриса CL и медиа-
на CM делят угол ACB на четыре равных угла.
а) Докажите, что треугольник ABC прямоугольный.
б) Найдите длины высоты CH , биссектрисы CL и медианы CM , ес-
ли радиус окружности, описанной около треугольника ABC , равен R.
.. . В треугольнике KLM (KL
6
= M L) биссектриса L A делит попо-
лам угол между высотой LB и медианой LC.
а) Докажите, что треугольник KLM прямоугольный.
б) Найдите длины медианы LC , высоты L B и биссектрисы LA, если
KL=6 иLM=8.

§ . Отношение отрезков
Решение задачи  из диагностической работы
. Точки M и N — середины сторон соответственно BC и CD парал-
лелограмма ABCD. Отрезки AM и BN пересекаются в точке O. Найди-
те отношение
MO
OA
.
Ответ:
1
4.
Р е ш е н и е. Пусть продолжения отрезков BN и AD пересекаются
в точке E.ОбозначимBM=CM =a. Тогда AD=BC =2a.
A
B
C
D
M
E
N
O
a
a
2a
2a
Треугольник DNE равен треугольнику CNB по стороне и прилежа-
щим к ней углам, поэтому DE = BC = 2a. Значит,
AE=AD+DE =2a+2a=4a.
Треугольник BOM подобен треугольнику EOA, следовательно,
MO
OA
=
BM
AE
=
a
4a
=
1
4.
Ã
***
Большинство задач этого раздела решаются либо с помощью тео-
ремы о пропорциональных отрезках (обобщённой теоремы Фалеса),
либо с помощью дополнительного построения, которое приводит
к двум парам подобных треугольников. Рассмотрим это построение,
решив следующую задачу.
Пример . Дан треугольник ABC . На продолжении стороны AC
за точку C взята точка N , причём AC = 2CN . Точка M находится на
стороне BC , причём BM : MC = 1 : 3. В каком отношении прямая MN
делит сторону AB?
Ответ: 1 : 9, считая от точки B.


§ . Отношение отрезков
Р е ш е н и е . Через точку B проведём прямую, параллельную
AC. Пусть прямая MN пересекает её в точке T, а прямую AB — в точ-
ке K.
A
B
C
K
M
N
T
a
1
2
a
1
6
a
Обозначим AC = a. Тогда CN =
1
2a,AN=
3
2 a. Из подобия треуголь-
ников TB M и NCM (коэффициент подобия равен
1
3 ) находим, что
TB=
1
3CN =
1
6a,
а из подобия треугольников TBK и NAK —
BK
AK=
TB
AN=
1
6a:
32 a
=
1
9.
Ã
Р е ш е н и е . Через точку C проведём прямую, параллельную
MN . Пусть эта прямая и прямая MN пересекают сторону AB в точках
P и K соответственно. Положим AP = 6t . Тогда по теореме о пропор-
A
B
C
K
M
N
P
6t
3t
t
циональных отрезках
KP
AP
=
CN
AC
=
1
2, поэтому KP=
1
2AP=3t,атаккак
BK
KP
=
BM
MC
=
1
3,тоBK=
1
3 KP = t . Следовательно,
BK
KA
=
BK
KP+AP
=
t
3t+6t
=
1
9.
Ã
Пример  можно легко решить с помощью теоремы Менелая, но
эта теорема не входит в обязательную школьную программу. Заме-
тим, что теорему Менелая можно доказать, используя те же рассуж-
дения, что и при решении разобранной выше задачи.

Решение задачи  из диагностической работы

Пример . На сторонах AB и BC треугольника ABC расположены
точки M и N соответственно, причём AM :MB=3:5, BN :NC=1:4.
Прямые CM и AN пересекаются в точке O. Найдите отношения
OA:ON иOM:OC.
Ответ: 3:4; 3:32.
Р е ш е н и е. Первый способ. Через точку A проведём прямую, па-
раллельную BC . Пусть T — точка её пересечения с прямой MC. Поло-
жимBN=a,CN =4a.
Из подобия треугольников AMT и BMC (коэффициент
3
5
) находим,
что
AT=
3
5
BC=
3
5
(BN+NC)=
3
5
(a+4a) = 3a,
а из подобия треугольников AOT и NOC получаем
OA
ON
=
AT
CN
=
3a
4a
=
3
4.
Аналогично находим, что
OM
OC=
3
32.
Ã
A
B
C
O
M
N
P
T
a
3a
4a
b
4b
3b
Второй способ. Через точку N проведём прямую, параллельную
CM . Пусть эта прямая пересекает сторону AB в точке P . Положим
BP = b. Тогда по теореме о пропорциональных отрезках
BP
PM
=
BN
NC
=
1
4,
поэтому
PM=4BP=4b, BM =BP+PM =5b,
а так как
BM
MA
=
5
3 , то MA = 3b. Следовательно,
OA
ON
=
MA
PM
=
3b
4b
=
3
4.
Аналогично находим, что
OM
OC=
3
32.
Ã


§ . Отношение отрезков
Иногда при решении задач на отношение отрезков удобно приме-
нить метод площадей.
Пример . На сторонах AB, BC и AC треугольника ABC взяты со-
ответственно точки M,N и K так, что AM:MB=2:3, AK :KC=2:1,
BN : NC =1 :2. В каком отношении прямая MK делит отрезок AN?
Ответ: 6 : 7, считая от точки A.
Р е ш е н и е. Пусть P — точка пересечения прямой MK с отрезком
AN . Обозначим
AP
AN
= x иS∆ABC=S.Тогда
S∆ABN =
BN
BC·S=
1
3S, S∆ACN =
CN
BC·S=
2
3S,
S∆AMP =
AM
AB
·
AP
AN
· S∆ABN =
2
5
·x·
1
3·S =
2
15
xS,
S∆AKP =
AK
AC·
AP
AN ·S∆ACN =
2
3·x ·
2
3·S =
4
9 xS,
S∆AMK =
AM
AB·
AK
AC·S=
2
5·
2
3·S =
4
15 S.
A
B
C
K
M
N
P
Поскольку S∆AMK = S∆AMP + S∆AKP, то
2
15
xS+
4
9xS=
4
15 S.
Отсюда находим, что x =
6
13 . Следовательно,
AP
PN
=
6
7.
Ã
Пример . Длины сторон треугольника различны и образуют
арифметическую прогрессию. Докажите, что прямая, проходящая
через точку пересечения медиан и центр вписанной окружности,
параллельна одной из сторон треугольника.
Доказательство. Если числа образуют арифметическую
прогрессию, то одно из них есть среднее арифметическое двух дру-
гих. Пусть O — центр вписанной окружности (точка пересечения
биссектрис) треугольника ABC , в котором AC = b, BC = a, AB =
a+b
2.

Подготовительные задачи

Тогда, поскольку CQ — биссектриса треугольника ABC , получаем
BQ
AQ
=
BC
AC
=
a
b, значит, BQ=
a
2иAQ=
b
2, а так как BO — биссектриса
треугольника BCQ, то
CO
OQ=a:
a
2=2.
A
B
C
K
Q
O
M
a
2
b
2
С другой стороны, если K — середина стороны AB, а M — точка пе -
ресечения медиан треугольника ABC , то
CM
MK = 2. Поэтому
CO
OQ=
CM
MK,
значит, OM k AB, что и требовалось доказать.
Подготовительные задачи
.. На медиане AM треугольника ABC взята точка K , причём
AK : KM = 1 : 3. Найдите отношение, в котором прямая, проходящая
через точку K параллельно стороне AC , делит сторону BC.
. . Дан треугольник ABC . На продолжении стороны AC за точ-
ку C взята точка N , причём CN = AC; точка K — середина стороны AB.
В каком отношении прямая KN делит сторону BC?
.. На стороне BC треугольника ABC и на продолжении сторо-
ны AB за вершину B расположены точки M и K соответственно, при-
чёмBM:MC=4:5 иBK:AB=1:5.ПрямаяKM пересекает сторону
AC в точке N . Найдите отношение CN : AN .
.. На сторонах AB и AC треугольника ABC расположены точки
KиL, причёмAK:KB=4:7 иAL:LC=3:2.ПрямаяKL пересекает
продолжение стороны BC в точке M . Найдите отношение CM : BC .
.. На сторонах AB и BC параллелограмма ABCD расположены
точки N и M соответственно, причём AN :NB=3:2, BM:MC=2:5.
Прямые AM и DN пересекаются в точке O. Найдите отношения
OM:OAиON:OD.


§ . Отношение отрезков
.. На сторонах AB и AC треугольника ABC расположены точки
N и M соответственно, причём AN:NB=3:2, AM:MC=4:5.Пря-
мые B M и CN пересекаются в точке O. Найдите отношения OM : OB
и ON:OC.
.. В равнобедренном треугольнике ABC ( AB = BC) на стороне BC
взята точка D так, что BD : DC = 1 : 4. В каком отношении прямая AD
делит высоту BE треугольника ABC , считая от вершины B?
.. На медиане AA1 треугольника ABC взята точка M , причём
AM : MA1 = 1 : 3. В каком отношении прямая BM делит сторону AC?
. . Точки A1 и C1 расположены на сторонах BC и AB треугольника
ABC. Отрезки AA1 и CC1 пересекаются в точке M . В каком отношении
прямаяBM делитсторону AC, если AC1:C1B=2:3 иBA1:A1C=1:2?
.. В треугольнике ABC известно, что AB = c, BC = a, AC = b.
В каком отношении центр вписанной окружности треугольника делит
биссектрису CD?
Тренировочные задачи
.. На стороне PQ треугольника PQR взята точка N , а на стороне
PR — точка L, причём NQ = LR. Точка пересечения отрезков QL и NR
делит отрезок QL в отношении m : n, считая от точки Q. Найдите от-
ношение PN : PR.
. . В треугольнике ABC биссектриса AD делит сторону BC в от-
ношении B D : DC = 2 : 1. В каком отношении медиана CE делит эту
биссектрису?
. . На сторонах AB, BC и AC треугольника ABC взяты соот-
ветственно точки K,L иM, причёмAK:KB=2:3,BL:LC=1:2,
CM : MA = 3 : 1. В каком отношении отрезок KL делит отрезок BM ?
.. В треугольнике ABC , площадь которого равна 6, на стороне
AB взята точка K, делящая эту сторону в отношении AK : BK = 2 : 3,
а на стороне AC взята точка L, делящая AC в отношении AL : LC = 5 : 3.
Точка Q пересечения прямых CK и BL отстоит от прямой AB на рас-
стояние 1,5. Найдите сторону AB.
.. В треугольнике ABC на основании AC взяты точки P и Q так,
что AP < AQ. Прямые BP и BQ делят медиану AM на три равные части.
Известно, что PQ = 3. Найдите AC .
.. Дан треугольник ABC. Известно, что AB = 4, AC = 2 и BC = 3.
Биссектриса угла BAC пересекает сторону BC в точке K . Прямая, про-

Задачи на доказательство и вычисление

ходящая через точку B параллельно AC , пересекает продолжение бис-
сектрисы AK в точке M . Найдите KM .
.. Около окружности описана равнобедренная трапеция ABCD.
Боковые стороны AB и CD касаются окружности в точках M и N , K —
середина AD. В каком отношении прямая BK делит отрезок MN ?
.. Около окружности описана равнобедренная трапеция ABCD.
Боковая сторона AB касается окружности в точке M , а основание
AD — в точке N. Отрезки MN и AC пересекаются в точке P, причём
NP :PM =2. Найдите отношение AD :BC.
.. Во вписанном четырёхугольнике ABCD известны отношения
AB:DC=1:2иBD:AC=2:3.НайдитеDA:BC.
. . В треугольнике ABC проведена высота AD. Прямые, одна из
которых содержит медиану BK, а вторая — биссектрису BE, делят эту
высоту на три равных отрезка. Известно, что AB = 4. Найдите сторо-
ну AC.
.
∗
. При каком отношении оснований трапеции существует пря-
мая, на которой шесть точек пересечения с диагоналями, боковыми
сторонами и продолжениями оснований трапеции высекают пять
равных отрезков?
.
∗
. В трапеции ABCD с боковыми сторонами AB = 9 и CD = 5
биссектриса угла D пересекает биссектрисы углов A и C в точках M
и N соответственно, а биссектриса угла B пересекает те же две бис-
сектрисы в точках L и K , причём точка K лежит на основании AD.
а) В каком отношении прямая LN делит сторону AB, а прямая
MK — сторону BC?
б)Найдите отношение MN :KL, если LM :KN =3:7.
.
∗
. Из точки A проведены к окружности две касательные (M и
N — точки касания) и секущая, пересекающая эту окружность в точ-
ках BиC,ахордуMN—вточке P.Известно,что AB:BC=2:3.Най-
дите AP :PC.
Задачи на доказательство и вычисление
... В параллелограмме ABCD точка M — середина стороны AD,
P — точка пересечения отрезка BM с диагональю AC .
а) Докажите, что прямая DP проходит через середину стороны AB.
б) Биссектриса угла BAC пересекает отрезок BM в точке Q. Найди-
те отношение PM:BQ, если AB:AC=1:3.


§ . Отношение отрезков
.. . В параллелограмме ABCD точка P — середина стороны AB,
M — точка пересечения отрезка DP с диагональю AC , а N — точка пе -
ресечения отрезка CP с диагональю BD.
а) Докажите, что M N k CD.
б) Биссектриса угла ADP пересекает диагональ AC в точке Q. Най-
дите отношение AQ:QM, если AD:DP=1:3.
... На катете BC прямоугольного треугольника ABC с прямым
углом при вершине C и с углом 30
◦
при вершине A вне треугольника
построен равносторонний треугольник BCD. Прямая AD пересекает
сторону BC в точке K.
а)Докажите, что CK :KB=1:2.
б) Прямая, проходящая через точку K перпендикулярно CD, пере-
секает гипотенузу AB в точке M . Найдите отношение AM : MB.
.. . На гипотенузе AB прямоугольного треугольника ABC с уг-
лом 30
◦
при вершине B вне треугольника построен равносторонний
треугольник ABD. Прямая CD пересекает гипотенузу AB в точке K .
а)Докажите, что AK:KB=1:2.
б) Прямая, проходящая через точку K перпендикулярно AD, пере-
секает катет BC в точке M . Найдите отношение CM : MB.
... Биссектриса AD треугольника ABC делит его медиану BM
пополам.
а) Докажите, что площадь треугольника ACD вдвое больше площа-
ди треугольника ABD.
б) В каком отношении медиана BM делит биссектрису AD?
.. . Точка M лежит на стороне BC треугольника ABC , причём
CM : MB = 1 : 2. Биссектриса CK перпендикулярна прямой AM .
а) Докажите, что площадь треугольника ACK втрое меньше пло-
щади треугольника BCK .
б) В каком отношении прямая AM делит биссектрису CK ?
... На основаниях AD и BC трапеции ABCD отмечены точки M
и N соответственно, а на боковых сторонах AB и CD — точки K и L со-
ответственно. ПриэтомDM:AM=CN:BN=BK:AK=CL:LD=1:2.
а) Докажите, что четырёхугольник KMLN — трапеция.
б) Известно, что AD = 3BC . В каком отношении диагональ BD тра-
пеции ABCD делит боковые стороны трапеции KM L N ?
.. . На основаниях KN и LM трапеции KL M N отмечены точки
A и B соответственно, а на боковых сторонах KL и MN — точки C и D
соответственно.ПриэтомKA:AN=KC:CL=LB:BM=ND:DM=1:3.
а) Докажите, что четырёхугольник ACBD — трапеция.

Задачи на доказательство и вычисление

б) Известно, что KN = 2LM . В каком отношении диагональ L N тра-
пеции KL M N делит боковые стороны трапеции ACBD?
... На сторонах AD и BC параллелограмма ABCD взяты соот-
ветственно точки M и N, причём M — середина AD, а BN :NC=1:3.
а) Докажите, что прямые AN и AC делят отрезок BM на три равные
части.
б) Найдите площадь четырёхугольника, образованного пересе-
чениями прямых AN , AC , BD и BC , если площадь параллелограмма
ABCD равна 40.
.. . Точки M и N — середины сторон соответственно AB и CD
параллелограмма ABCD.
а) Докажите, что прямые DM и BN делят диагональ AC на три
равные части.
б) Найдите площадь четырёхугольника, образованного пересе-
чениями прямых BD, BN , AC и CD, если площадь параллелограмма
ABCD равна 36.
... Через точку пересечения O диагоналей трапеции проведена
прямая, параллельная основанию и пересекающая боковые стороны
вточкахMиN.
а) Докажите, что O — середина отрезка MN .
б) Найдите основания, если одно из них втрое больше другого, а
MN=6.
.. . Через точку пересечения O диагоналей трапеции ABCD
проведена прямая, параллельная основаниям AD и BC и пересекаю-
щая боковые стороны в точках M и N .
а) Докажите, что прямая, проходящая через вершину C и середину
основания AD, делит отрезок MN в отношении 1 : 3.
б) Найдите основания, если одно из них вдвое больше другого, а
MN=16.
... Точка пересечения биссектрис углов при большем основа-
нии трапеции лежит на меньшем основании.
а) Докажите, что меньшее основание равно сумме боковых сто-
рон.
б) Найдите углы трапеции, если отношение оснований трапеции
равно 3 : 2, а отношение боковых сторон равно 5 : 3.
.. . Биссектриса угла C трапеции ABCD пересекает основание
AD вточке M.
а) Докажите, что биссектриса угла D проходит через середину от-
резка CM .


§ . Отношение отрезков
б)Найдитеотношение BC:AD, если AD⊥AB, AM:MD=1:2,
AB:CD=4:5.
... Вневписанная окружность равнобедренного треугольника
касается его боковой стороны.
а) Докажите, что радиус этой окружности равен высоте треуголь-
ника, опущенной на основание.
б) Известно, что радиус этой окружности в пять раз больше ради-
уса вписанной окружности треугольника. В каком отношении точка
касания вписанной окружности с боковой стороной треугольника де-
лит эту сторону?
.. . Пусть O1 — центр вписанной окружности равнобедренного
треугольника ABC , а O2 — центр вневписанной окружности, касаю-
щейся основания BC .
а) Докажите, что расстояние от середины отрезка O1O2 до точки C
вдвое меньше O1O2.
б) Известно, что радиус первой окружности в пять раз меньше ра-
диуса второй. В каком отношении точка касания первой окружности
с боковой стороной треугольника делит эту сторону?
. .. Дана трапеция ABCD с основаниями AD и BC . Биссектриса
угла ADC проходит через середину боковой стороны AB.
а) Докажите, что сумма оснований трапеции равна боковой сто-
роне CD.
б) Найдите площадь трапеции ABCD, если AB =8, BC = 2 и CD =10.
. . . Дана трапеция ABCD с основаниями AD и BC . Биссектриса
угла BAD проходит через середину основания BC .
а) Докажите, что основание BC вдвое больше боковой стороны AB.
б) Найдите площадь трапеции ABCD, если AB = 4, CD = 4
p
3и
∠BAD = 60◦
.
... В треугольнике ABC точка D делит сторону AB пополам, а
точка E лежит на стороне BC, причём отрезок BE в 3 раза меньше
стороны BC. Отрезки AE и CD пересекаются в точке O, AE = 5, OC = 4.
а) Докажите, что CD = AE .
б) Найдите сторону AB, если ∠ AOC = 120
◦
.
.. . В треугольнике ABC точки M и K лежат на сторонах BC
и AC соответственно, причём отрезок BM в 4 раза меньше стороны
BC. Прямые BK и AM пересекаются в точке O — середине BK, CK =4,
OM=2.
а) Докажите, что треугольник AMC равнобедренный.
б) Найдите BK, если ∠OAC =60◦
.

Задачи на доказательство и вычисление

... На отрезке BD взята точка C . Биссектриса BL равнобедрен-
ного треугольника ABC с основанием BC является боковой стороной
равнобедренного треугольника BLD с основанием BD.
а) Докажите, что треугольник DCL равнобедренный.
б) Известно, что cos ∠ ABC =
1
3 . В каком отношении прямая DL де-
лит сторону AB?
.. . На отрезке CD взята точка B. Биссектриса CK треугольника
ABC с основанием BC является боковой стороной равнобедренного
треугольника CKD с основанием CD, а BK = BD .
а) Докажите, что треугольник ABC равнобедренный.
б) Известно, что ∠BAC = 2 arcsin
1
8 . В каком отношении прямая DK
делит сторону AC?

§ . Отношение площадей
Решение задачи  из диагностической работы
. В треугольнике ABC медиана AD и биссектриса BE перпендику-
лярны и пересекаются в точке F . Известно, что площадь треугольника
DEF равна 5. Найдите площадь треугольника ABC .
Ответ: 60.
Р е ш е н и е. Треугольник ABD равнобедренный, так как его бис-
сектриса BF является высотой. Поэтому
AF=FD⇒S∆AFE=S∆DFE=5.
A
B
C
D
E
F
Кроме того, BC = 2BD = 2 AB. Тогда по свойству биссектрисы треуголь-
ника
EC
AE=
BC
AB=2.
Следовательно,
S∆DEC = 2S∆ADE = 4S∆DEF = 20, S∆ADC = 30.
Значит, S∆ABC = 2S∆ADC = 60.
Ã
***
При решении большинства задач этого раздела применяются два
простых утверждения:
) если точка M лежит на стороне BC треугольника ABC , то площа-
ди треугольников AMB и AMC пропорциональны отрезкам BM и CM ,
т. е.
S∆AMB
S∆ AMC
=
BM
CM;
) если прямая пересекает стороны AB и AC треугольника ABC
(или их продолжения) в точках P и Q соответственно, то
S∆APQ
S∆ ABC
=
AP
AB·
AQ
AC.
Первое из этих утверждений вытекает непосредственно из формулы
площади треугольника по стороне и опущенной не неё высоте: у тре-
угольников AMB и AMC одна и та же высота, опущенная из общей
вершины A.

Решение задачи  из диагностической работы

A
B
C
M
A
B
C
P
Q
Второе утверждение можно легко вывести из формулы площади
треугольника по двум сторонам и углу между ними: у треугольников
APQ и ABC углы при общей вершине A либо равны, либо в сумме
составляют 180◦
.
Напомним также, что отношение площадей подобных треугольни-
ков равно квадрату коэффициента подобия.
Пример . Докажите, что медианы треугольника разбивают его
на шесть равновеликих треугольников.
Доказательство. Пусть M—точка пересечения медиан
AA1 , B B1, CC1 треугольника ABC . Тогда
S∆B1 MC =
1
3S∆B1BC =
1
3·
12 S∆ABC
=
1
6·S∆ABC.
A
B
C
A1
B1
C1
M
Аналогично для остальных пяти треугольников. Таким образом, пло-
щадь каждого из шести треугольников равна шестой части площади
исходного треугольника.
Пример . Через середину M стороны BC параллелограмма ABCD,
площадь которого равна 1, и вершину A проведена прямая, пересека-
ющая диагональ B D в точке O. Найдите площадь четырёхугольника
OMCD.
Ответ:
5
12.
Р е ш е н и е. Из подобия треугольников BOM и DOA находим, что
BO
OD
=
BM
AD
=
1
2.


§ . Отношение площадей
Поэтому
BO
BD
=
1
3,атаккак
BM
BC
=
1
2, то
S∆BOM =
BO
BD·
BM
BC ·S∆BCD =
1
3·
1
2·
1
2=
1
12.
A
B
C
D
M
O
Следовательно,
SOMCD = S∆BCD − S∆BOM =
1
2−
1
12=
5
12.
Ã
Пример . Диагонали разбивают выпуклый четырёхугольник на
треугольники с площадями S1, S2, S3 и S4 (S1 и S3 — площади тре-
угольников, прилежащих к противоположным сторонам четырёх-
угольника). Докажите, что S1S3 = S2S4.
Доказательство. Пусть диагонали выпуклого четырёх-
угольника ABCD пересекаются в точке O,
S∆AOB = S1, S∆BOC = S2, S∆COD = S3, S∆AOD = S4.
A
B
C
D
O
S1
S2
S3
S4
Тогда
S1
S2
=
AO
OCи
S4
S3
=
AO
OC , поэтому
S1
S2
=
S4
S3
.
Следовательно, S1S3 =
= S2S4.
Подготовительные задачи
.. Найдите площадь треугольника, вершины которого — середи-
ны сторон треугольника площади 4.

Тренировочные задачи

. . Точки M и N расположены на стороне BC треугольника ABC ,
аточкаK—насторонеAC,причёмBM:MN:NC=1:1:2иCK:AK=
= 1 : 4. Известно, что площадь треугольника ABC равна 1. Найдите
площадь четырёхугольника AMNK .
.. На стороне AB треугольника ABC взяты точки M и N , причём
AM:MN:NB=2:2:1,
а на стороне AC —точка K, причём AK :KC =1:2. Найдите площадь
треугольника MNK , если площадь треугольника ABC равна 1.
.. Через точки M и N , делящие сторону AB треугольника ABC
на три равные части, проведены прямые, параллельные стороне BC .
Найдите площадь части треугольника, заключённой между этими
прямыми, если площадь треугольника ABC равна 1.
.. На сторонах AB, BC и AC треугольника ABC взяты точки C1,
A1 и B1 соответственно, причём
AC1
C1B
=
BA1
A1C
=
CB1
B1A
=
1
2.
Найдите площадь треугольника A1 B1C1, если площадь треугольника
ABC равна 1.
.. Сторона треугольника равна 36. Прямая, параллельная этой
стороне, делит площадь треугольника пополам. Найдите длину отрез-
ка этой прямой, заключённого между сторонами треугольника.
.. Из середины основания треугольника площади S проведены
прямые, параллельные боковым сторонам. Найдите площадь полу-
ченного таким образом параллелограмма.
Тренировочные задачи
.. Из точки на основании треугольника проведены прямые, па-
раллельные боковым сторонам. Они разбивают треугольник на па-
раллелограмм и два треугольника с площадями S1 и S2. Найдите пло-
щадь параллелограмма.
. . В треугольнике ABC проведены биссектрисы CF и AD. Найдите
отношение площадей треугольников AFD и ABC , если
AB:AC:BC=21:28:20.
. . Треугольник и вписанный в него ромб имеют общий угол.
Стороны треугольника, заключающие этот угол, относятся как m : n.
Найдите отношение площади ромба к площади треугольника.


§ . Отношение площадей
.. Две прямые, параллельные основаниям трапеции, делят каж-
дую из боковых сторон на три равные части. Вся трапеция разделе-
на ими на три части. Найдите площадь средней части, если площади
крайних равны S1 и S2.
. . Четырёхугольник разделён диагоналями на четыре треуголь-
ника. Площади трёх из них равны 10, 20 и 30, и каждая меньше пло-
щади четвёртого треугольника. Найдите площадь данного четырёх-
угольника.
.. Площади треугольников, образованных отрезками диагона-
лей трапеции и её основаниями, равны S1 и S2. Найдите площадь тра-
пеции.
.. Площадь трапеции ABCD равна 30. Точка P — середина боко-
вой стороны AB. Точка R на стороне CD выбрана так, что 2CD = 3RD .
Прямые AR и PD пересекаются в точке Q. Найдите площадь треуголь-
ника APQ, если AD = 2BC .
.. Дан выпуклый четырёхугольник площади S. Найдите пло-
щадь четырёхугольника с вершинами в серединах сторон данного.
.. Дан выпуклый четырёхугольник площади S. Внутри него вы-
бирается точка и отображается симметрично относительно середин
его сторон. Получаются четыре вершины нового четырёхугольника.
Найдите его площадь.
.. В трапеции ABCD (BC k AD) диагонали пересекаются в точ-
ке M , BC = b, AD = a. Найдите отношение площади треугольника ABM
к площади трапеции ABCD.
.. В равнобедренном треугольнике ABC боковые стороны BC
и AC в два раза больше основания AB. Биссектрисы углов при основа-
нии пересекаются в точке M . Какую часть треугольника ABC состав-
ляет площадь треугольника AMB?
.. В треугольнике ABC , площадь которого равна S, проведены
биссектриса CE и медиана B D, пересекающиеся в точке O. Найдите
площадь четырёхугольника ADOE , зная, что BC = a, AC = b.
.. В прямоугольном треугольнике синус меньшего угла равен
1
3.
Перпендикулярно гипотенузе проведена прямая, разбивающая тре-
угольник на две равновеликие части. В каком отношении эта прямая
делит гипотенузу?
.. На сторонах AB и AD параллелограмма ABCD взяты точки
M и N так, что прямые MC и NC разбивают параллелограмм на три
равновеликие части. Найдите M N , если BD = d .

Тренировочные задачи

. . В треугольнике ABC угол A равен 45◦ , а угол C острый. Из
середины стороны BC опущен перпендикуляр NM на сторону AC. Пло-
щади треугольников NMC и ABC относятся как 1 : 8. Найдите углы
треугольника ABC .
.. В треугольнике ABC из точки E стороны BC проведена пря-
мая, параллельная высоте BD и пересекающая сторону AC в точке F .
Отрезок EF делит треугольник ABC на две равновеликие фигуры.
Найдите EF, если BD =6,
AD
DC=
2
7.
.. Через некоторую точку, взятую внутри треугольника, прове-
дены три прямые, параллельные сторонам. Эти прямые разбивают
треугольник на шесть частей, три из которых — треугольники с пло-
щадями S1, S2, S3. Найдите площадь данного треугольника.
.. В равнобедренном треугольнике ABC ( AB = BC) проведена
биссектриса AD. Площади треугольников ABD и ADC равны соответ-
ственно S1 и S2. Найдите AC .
.. Диагонали выпуклого четырёхугольника ABCD пересекают-
ся в точке E . Известно, что площадь каждого из треугольников ABE
и DCE равна 1, площадь всего четырёхугольника не превосходит 4,
AD = 3. Найдите сторону BC.
.. Из точки P , расположенной внутри остроугольного треуголь-
ника ABC , опущены перпендикуляры на его стороны. Длины сторон
и опущенных на них перпендикуляров соответственно равны a и k, b
и m, c и n. Найдите отношение площади треугольника ABC к площади
треугольника, вершинами которого служат основания перпендикуля-
ров.
.. Из точки P , расположенной внутри остроугольного треуголь-
ника ABC , опущены перпендикуляры на стороны AB, BC и CA. Пер-
пендикуляры соответственно равны l , m , n. Вычислите площадь тре-
угольника ABC , если углы BAC , ABC и ACB соответственно равны α,
βиγ.
.. Дан параллелограмм ABCD. Прямая, проходящая через вер-
шину C, пересекает прямые AB и AD в точках K и L. Площади тре-
угольников KBC и CDL равны p и q. Найдите площадь параллелограм-
ма ABCD.
. . На боковых сторонах AD и BC трапеции ABCD взяты точки
P и Q соответственно, причём AP : PD = 3 : 2. Отрезок PQ разбивает
трапецию на части, одна из которых по площади вдвое больше другой.
Найдите отношение CQ:QB, если AB:CD=3:2.


§ . Отношение площадей
.. На сторонах AB, AC и BC правильного треугольника ABC
расположены соответственно точки C1, B1 и A1 так, что треугольник
A1 B1C1 правильный. Отрезок BB1 пересекает сторону C1 A1 в точке O,
причём
BO
OB1
= k . Найдите отношение площади треугольника ABC
к площади треугольника A1 B1C1.
. . На сторонах AB, BC и AC треугольника ABC взяты соответ-
ственно точки C1, A1 и B1 , причём
AC1
C1B
=
BA1
A1C
=
CB1
B1A
=
2
1 . Найдите пло-
щадь треугольника, вершины которого — попарные пересечения от-
резков AA1 , B B1, CC1 , если площадь треугольника ABC равна 1.
Задачи на доказательство и вычис ление
. .. На каждой стороне равностороннего треугольника взято
по точке. Стороны треугольника с вершинами в этих точках соответ-
ственно перпендикулярны сторонам исходного треугольника.
а) Докажите, что треугольник с вершинами в этих точках также
равносторонний.
б) Найдите отношение площади этого треугольника к площади ис-
ходного.
. . . На каждой стороне равностороннего треугольника взято по
точке, причём треугольник с вершинами в этих точках также равно-
сторонний.
а) Докажите, что эти точки делят стороны исходного треугольника
в одном и том же отношении.
б) Найдите это отношение, если отношение площади полученного
треугольника к площади исходного равно
7
16.
... Точки B1 и C1 лежат на сторонах соответственно AC и AB
треугольника ABC, причём AB1 : B1C = AC1 : C1B. Прямые BB1 и CC1
пересекаются в точке O.
а) Докажите, что прямая AO делит пополам сторону BC.
б) Найдите отношение площади четырёхугольника AB1OC1 к пло-
щади треугольника ABC, если AB1 :B1C = AC1 :C1B =1:2.
.. . Точки A1 и B1 лежат на сторонах соответственно BC и AC
треугольника ABC . Прямые AA1 и BB1 пересекаются в точке O, при-
чём AO:OA1=BO:OB1.
а) Докажите, что прямая CO проходит через середину отрезка A1 B1 .
б) Найдите отношение площади четырёхугольника CA1OB1 к пло-
щади треугольника ABC, если AO : OA1 = BO : OB1 = 4.

Задачи на доказательство и вычисление

. .. На стороне BC треугольника ABC как на диаметре по-
строена окружность, пересекающая отрезок AB в точке D. При этом
∠ABC =∠ACD.
а) Докажите, что прямая CD разбивает треугольник ABC на два
подобных треугольника.
б) Найдите отношение площадей этих подобных треугольников,
если AC =15, BC =20.
.. . На стороне AB треугольника ABC как на диаметре по-
строена окружность, пересекающая отрезок AC в точке P . При этом
∠ABP =∠ACB.
а) Докажите, что прямая BP разбивает треугольник ABC на два
подобных треугольника.
б) Найдите отношение площадей этих подобных треугольников,
если tg ∠BAC = 2.
... На диагонали B D параллелограмма ABCD отмечены точки
PиQ, причёмBP=PQ=QD.
а) Докажите, что прямые AP и AQ проходят через середины M и N
сторон BC и CD соответственно.
б) Найдите отношение площади пятиугольника CMPQN к площа-
ди параллелограмма ABCD.
.. . На диагонали AC параллелограмма ABCD отмечены точки
M и N, причём AM :MN:NC=1:2:1.ПрямыеDM иDN пересекают
стороны AB и BC в точках E и F соответственно.
а) Докажите, что EF k AC.
б) Найдите отношение площади пятиугольника BEMNF к площади
параллелограмма ABCD.
... На сторонах AB, BC , CD и AD параллелограмма ABCD отме-
чены точки K , L, M и N соответственно, причём
AK
KB
=
BL
LC
=
CM
MD
=
DN
NA
.
а) Докажите, что четырёхугольник KLMN — параллелограмм, а
его центр совпадает с центром параллелограмма ABCD.
б) Найдите отношение площадей параллелограммов KLM N и
ABCD, если AK :KB=2.
.. . Через точку пересечения диагоналей параллелограмма
ABCD проведена прямая, пересекающая стороны AB и CD в точках
K и M соответственно, и прямая, пересекающая стороны BC и AD в
точках L и N соответственно.
а) Докажите, что четырёхугольник KLMN — параллелограмм.
б) Найдите отношение площадей параллелограммов KLMN и
ABCD, если BK:AK=2:1,BL:LC=2:3.


§ . Отношение площадей
... Вершины ромба расположены (по одной) на сторонах па-
раллелограмма.
а) Докажите, что центры ромба и параллелограмма совпадают.
б) Найдите отношение площадей ромба и параллелограмма, если
стороны ромба параллельны диагоналям параллелограмма, а диаго-
нали параллелограмма относятся как 2 : 3.
.. . Вершины параллелограмма расположены (по одной) на
сторонах ромба.
а) Докажите, что четырёхугольник с вершинами в точках пересе-
чения сторон параллелограмма с диагоналями ромба также является
ромбом.
б) Найдите отношение площади этого ромба к площади исходно-
го, если вершины параллелограмма делят стороны исходного ромба
в отношении 1 : 2 (в направлении по часовой стрелке).
... Около окружности описана равнобедренная трапеция.
а) Докажите, что её диагональ проходит через середину отрезка,
концы которого — точки касания окружности с боковыми сторонами
трапеции.
б) Найдите отношение оснований трапеции, если площадь четы-
рёхугольника с вершинами в точках касания окружности со сторона-
ми трапеции составляет
3
8 площади трапеции.
.. . Около окружности с центром O описана трапеция ABCD
с основаниями AD и BC.
а) Докажите, что ∠BOC + ∠ AOD = 180◦
.
б) Найдите отношение оснований трапеции, если AB = CD , а пло-
щадь четырёхугольника с вершинами в точках касания окружности со
сторонами трапеции составляет
8
25
площади трапеции ABCD.
.. . Окружность с центром O вписана в равнобедренную трапе-
цию ABCD с основаниями AD > BC.
а) Докажите, что прямая BO делит площадь трапеции пополам.
б) Пусть M и N — точки касания окружности с боковыми сторона-
ми трапеции. В каком отношении прямая MN делит площадь трапе-
ции, если AD = 2BC?
.. . Окружность с центром O вписана в равнобедренную трапе-
цию ABCD с основаниями AD > BC . Прямые AO и BC пересекаются
вточкеP,апрямыеBOиAD—вточкеQ.
а) Докажите, что прямая PQ касается вписанной окружности тра-
пеции ABCD.

Задачи на доказательство и вычисление

б) Пусть M — точка касания окружности с боковой стороной CD
трапеции. В каком отношении прямая AM делит площадь трапеции,
если AD =3BC?
... Диагонали AC и BD четырёхугольника ABCD пересекаются
в точке O. Треугольники AOB и COD равновелики.
а) Докажите, что BC k AD.
б) Найдите площади треугольников, на которые диагонали раз-
бивают четырёхугольник ABCD, если его площадь равна 27, BC = 8,
AD=16.
.. . Диагонали AC и BD выпуклого четырёхугольника ABCD пе-
ресекаются в точке O. Известно, что S2
∆AOB = S∆BOC · S∆AOD.
а) Докажите, что BC k AD.
б) Найдите отношение
BC
AD , если площадь треугольника COD со-
ставляет
6
25
площади четырёхугольника ABCD, а BC < AD.
... Вершины A и D четырёхугольника ABCD соединены с сере-
диной M стороны BC , а вершины B и C — с серединой N стороны AD.
а) Докажите, что если середины отрезков AM , DM , BN , CN не ле-
жат на одной прямой, то четырёхугольник с вершинами в этих сере-
динах — параллелограмм.
б) Найдите площадь этого параллелограмма, если AD = 6, BC = 8,
а угол между прямыми BC и AD равен 30
◦
.
.. . Вершины A и D четырёхугольника ABCD соединены с се-
рединой M стороны BC , а вершины B и C — с серединой N стороны
AD. Точки E, F , G, H — середины отрезков AM, CN , DM , BN соответст-
венно.
а) Докажите, что прямые EG, FH и MN пересекаются в одной
точке.
б) Найдите стороны четырёхугольника EFGH , если BC = 20, AD =
=48иBC⊥AD.
... Диагонали выпуклого четырёхугольника ABCD пересекают-
ся в точке P . В треугольники APB, BPC , CPD и APD вписаны окружно-
сти с центрами O1, O2, O3 и O4 соответственно.
а) Докажите, что прямые O1O3 и O2O4 перпендикулярны.
б) Пусть прямая O1O3 пересекает стороны AB и CD в точках M и N
соответственно. Найдите отношение площадей треугольников CPN и
DPN , если около четырёхугольника ABCD можно описать окружность
и AM:MB=1:2.


§ . Отношение площадей
.. . Диагонали выпуклого четырёхугольника ABCD пересека-
ются в точке M. В треугольники AMB, BMC , CMD и AMD вписаны
окружности с центрами O1, O2 , O3 и O4 соответственно.
а) Докажите, что площадь четырёхугольника O1O2O3O4 равна
1
2 O1O3 · O2O4.
б) Пусть прямая O2O4 пересекает стороны BC и AD в точках P и Q
соответственно. Найдите отношение AQ : QD, если известно, что око-
ло четырёхугольника ABCD можно описать окружность, а отношение
площадей треугольников CMP и BMP равно 3 : 2.

§ . Кас ательная к окружности
Решение задачи  из диагностической работы
. Из точки M , лежащей вне окружности с центром O и радиусом R,
проведены касательные MA и MB ( A и B — точки касания). Прямые
OA и MB пересекаются в точке C . Найдите OC , если известно, что
отрезок OM делится окружностью пополам.
Ответ: 2R.
Р е ш е н и е. Пусть K — точка пересечения окружности с отрез-
ком OM.Тогда OM =2OK =2R.
A
B
C
K
M
O
30◦
30◦
30◦
В прямоугольном треугольнике OAM катет OA вдвое меньше ги-
потенузы OM , значит, ∠ AMO = 30
◦
, а так как MO — биссектриса уг-
ла AMC, то ∠AMC = 60◦
. Из прямоугольного треугольника MAC на-
ходим, что ∠ ACM = 30
◦
, значит, треугольник MOC равнобедренный.
Следовательно, OC = OM = 2R.
Ã
***
В школьных учебниках встречаются два разных определения ка-
сательной к окружности. Первое: прямая называется касательной
O
MM1
H
l
M
M1
O
l


§ . Касательная к окружности
к окружности, если прямая и окружность имеют единственную об-
щую точку. Второе: прямая называется касательной к окружности,
если она проходит через точку, лежащую на окружности, и перпенди-
кулярна радиусу, проведённому в эту точку.
Эти определения равносильны, т. е . если некоторая прямая касает-
ся окружности по одному из этих определений, то она касается окруж-
ности и по второму. Докажем это.
Утверждение. Пусть прямая имеет с окружностью единствен-
ную общую точку. Тогда прямая перпендикулярна радиусу окружно-
сти, проведённому в эту точку.
Доказательство. Пусть прямая l имеет с окружностью
единственную общую точку M . Допустим, что радиус OM окруж-
ности, проведённый в эту точку, не перпендикулярен прямой l. То-
гда опустим перпендикуляр OH из центра окружности на прямую
l и на продолжении отрезка MH за точку H отложим отрезок HM1,
равный MH . Треугольник MOM1 равнобедренный, так как его вы-
сота OH является медианой. Значит, OM1 = OM , т. е. точка M1, не
совпадающая с точкой M , также лежит и на окружности, и на пря-
мой l. А это противоречит тому, что M — единственная общая точка
прямой l и окружности. Следовательно, OM ⊥ l. Что и требовалось
доказать.
Утверждение. Пусть теперь прямая проходит через точку M , ле-
жащую на окружности, и перпендикулярна радиусу OM , проведённому
в эту точку. Тогда M — единственная общая точка прямой l и окруж-
ности.
Доказательство. Предположим, что это не так, т.е. что
есть ещё хотя бы одна отличная от M общая точка M1 прямой l
и окружности. Тогда O M1 = O M , т. е . треугольник MOM1 равнобед-
ренный, что невозможно, поскольку один из углов при его основании
равен 90◦
. Следовательно, M — единственная общая точка прямой l
и окружности, что и требовалось доказать.
Равносильность определений доказана.
***
При решении задач, связанных с касательной, чаще всего исполь-
зуются следующие простейшие свойства касательной.
Если из точки M , не лежащей на окружности с центром O, проведе-
ны к окружности две касательные MA и MB ( A и B — точки касания),
то:
) MA=MB;
) MO — биссектриса угла AMB;

Решение задачи  из диагностической работы

) прямая MO перпендикулярна отрезку AB и делит его пополам.
A
B
M
O
Пример . Угол при вершине A треугольника ABC равен 120◦
.
Окружность радиуса R касается стороны BC и продолжений сторон
AB и AC . Найдите периметр треугольника ABC .
Ответ:
2R
p
3
3.
Решение.ПустьO—центрокружности,D,EиF—точкикаса-
ния с прямыми AB, BC и AC соответственно, 2p — периметр треуголь-
ника ABC.Тогда AD=AF,BE =BD иCE=CF.Поэтому
2p= AB+BC+AC = AB+(BE+EC)+AC=
= (AB+BE)+(EC+AC)=(AB+BD)+(CF+AC)=AD+AF =2AD.
A
B
C
D
E
F
O


§ . Касательная к окружности
Поскольку луч AO — биссектриса угла DAC , то ∠DAO = 60◦
. Из пря-
моугольного треугольника ADO находим, что AD = OD ctg 60◦
=
R
p
3
3.
Следовательно, 2p = 2AD =
2R
p
3
3.
Ã
Пример . Даны окружности радиусов r и R (R > r). Расстояние
между их центрами равно a (a > R + r). Найдите отрезки общих каса-
тельных, заключённые между точками касания.
Ответ:
pa2−(R+r)2,
pa2−(R−r)2.
Решение.ПустьO1иO2—центрыокружностейрадиусовrиR,
A и B — соответственные точки касания окружностей с общей внеш-
ней касательной, C и D — с общей внутренней.
Пусть P — основание перпендикуляра, опущенного из O1 на O2B.
Из прямоугольного треугольника O1 PO2 находим, что
O1P =
ÆO1O2
2−O2P2=
p
a2−(R−r)2.
A
B
P
O1
O2
Пусть Q — основание перпендикуляра, опущенного из O1 на про-
должение O2D. Из прямоугольного треугольника O1QO2 находим, что
O1Q =
ÆO1O2
2−O2Q2=
p
a2−(R+r)2.
C
D
Q
O1
O2
Следовательно,
AB=O1P=
p
a2−(R−r)2, CD =O1Q=
p
a2−(R+r)2.
Ã

Подготовительные задачи

Подготовительные задачи
.. В окружности проведён диаметр AB. Прямая, проходящая че-
рез точку A, пересекает в точке C касательную к окружности, про-
ведённую через точку B. Отрезок AC делится окружностью пополам.
Найдите угол BAC .
. . Две прямые касаются окружности с центром O в точках A и B
и пересекаются в точке C. Найдите угол между этими прямыми, если
∠ABO =40◦
.
. . В большей из двух концентрических окружностей (имеющих
общий центр) проведена хорда, равная 32 и касающаяся меньшей
окружности. Найдите радиус каждой из окружностей, если ширина
образовавшегося кольца равна 8.
. . Две прямые, проходящие через точку M , лежащую вне окруж-
ности с центром O, касаются окружности в точках A и B. Отрезок OM
делится окружностью пополам. В каком отношении отрезок OM де-
лится прямой AB?
. . Из одной точки проведены к окружности две касательные.
Длина каждой касательной равна 12, а расстояние между точками
касания равно 14,4. Найдите радиус окружности.
.. Прямая, проходящая через точку M , удалённую от центра
окружности радиуса 10 на расстояние, равное 26, касается окружно-
сти в точке A. Найдите AM .
.. Окружности радиусов R и r (R > r) касаются некоторой пря-
мой. Линия центров пересекает эту прямую под углом 30
◦
. Найдите
расстояние между центрами окружностей.
.. Из точки M проведены касательные MA и MB к окружности
(A и B — точки касания). Найдите радиус окружности, если ∠ AMB = α
и AB=a.
. . Окружность с центром O касается двух параллельных прямых.
Проведена касательная к окружности, пересекающая эти прямые
в точках A и B. Найдите угол AOB.
. . На окружности радиуса r выбраны три точки таким образом,
что окружность оказалась разделённой на три дуги, градусные меры
которых относятся как 3 : 4 : 5. В точках деления к окружности про-
ведены касательные. Найдите площадь треугольника, образованного
этими касательными.
.. Расстояния от концов диаметра окружности до некоторой ка-
сательной равны a и b. Найдите радиус окружности.


§ . Касательная к окружности
. . В прямоугольном треугольнике точка касания вписанной
окружности делит гипотенузу на отрезки, равные 5 и 12. Найдите
катеты треугольника.
Тренировочные задачи
. . Из точки M , лежащей вне окружности радиуса 1, проведены
к окружности две взаимно перпендикулярные касательные MA и MB.
Между точками касания A и B на меньшей дуге AB взята произволь-
ная точка C , и через неё проведена третья касательная KL, образую-
щая с касательными MA и MB треугольник KLM . Найдите периметр
этого треугольника.
.. На основании равнобедренного треугольника, равном 8,
как на хорде построена окружность, касающаяся боковых сторон
треугольника. Найдите радиус окружности, если высота, опущенная
на основание треугольника, равна 3.
.. Радиусы двух окружностей равны 27 и 13, а расстояние между
центрами равно 50. Найдите длины общих касательных к этим окруж-
ностям.
.. Две окружности радиусов 4 и 3 с центрами в точках O1 и O2
касаются некоторой прямой в точках M1 и M2 соответственно и лежат
по разные стороны от этой прямой. Отношение отрезков O1O2 и M1 M2
равно
2
p
3
. Найдите O1O2 .
.. Две окружности радиусов 12 и 7 с центрами в точках O1 и O2
касаются некоторой прямой в точках M1 и M2 соответственно и лежат
по одну сторону от этой прямой. Отношение отрезков M1M2 и O1O2
равно
2
p
5
5 . Найдите M1M2.
.. В прямоугольном треугольнике ABC катет AC равен 16 и ка-
тет BC равен 12. Построена окружность с центром B и радиусом BC ,
и к ней проведена касательная, параллельная гипотенузе. Катет BC
продолжен до пересечения с проведённой касательной. Определите,
на какое расстояние продолжен катет.
.. В прямоугольной трапеции меньшее основание равно высо-
те, а большее основание равно a. Найдите боковые стороны трапе-
ции, если известно, что одна из них касается окружности, проходя-
щей через концы меньшего основания и касающейся большего осно-
вания.

Тренировочные задачи

.. В треугольнике ABC известно, что BC = a, ∠A = α, ∠B = β .
Найдите радиус окружности, касающейся стороны AC в точке A и ка-
сающейся стороны BC .
.. Дан треугольник со сторонами 10, 24 и 26. Две меньшие сто-
роны являются касательными к окружности, центр которой лежит на
большей стороне. Найдите радиус окружности.
. . Найдите длину хорды, если дан радиус r окружности и рас-
стояние a от одного конца хорды до касательной, проведённой через
другой её конец.
. . Один из смежных углов с вершиной A вдвое больше друго-
го. В эти углы вписаны окружности с центрами O1 и O2. Найдите уг-
лы треугольника O1 AO2, если отношение радиусов окружностей рав-
но
p
3.
.. В равнобедренной трапеции с острым углом α при основании
окружность, построенная на боковой стороне как на диаметре, каса-
ется другой боковой стороны. В каком отношении она делит большее
основание трапеции?
. . В окружности радиуса 4 проведены хорда AB и диаметр
AK, образующий с хордой угол
π
8 . В точке B проведена касательная
к окружности, пересекающая продолжение диаметра AK в точке C.
Найдите медиану AM треугольника ABC .
.. На прямой, проходящей через центр O окружности радиу-
са 12, взяты точки A иB, причёмOA=15, AB =5 и точкаA лежит
между O и B. Из точек A и B проведены касательные к окружности,
точки касания которых лежат по одну сторону от прямой OB. Найди-
те площадь треугольника ABC , где C — точка пересечения этих каса-
тельных.
.. В угол с вершиной A, равный 60◦, вписана окружность с цен-
тром O. К этой окружности проведена касательная, пересекающая
стороны угла в точках B и C . Отрезок BC пересекается с отрез-
ком AO в точке M . Найдите радиус окружности, вписанной в тре-
угольник ABC, если AM :MO=2:3 иBC=7.
.. Через точку A окружности радиуса 10 проведены две взаим-
но перпендикулярные хорды AB и AC . Вычислите радиус окружности,
касающейся данной окружности и построенных хорд, если AB = 16.


§ . Касательная к окружности
Задачи на доказательство и вычис ление
... Общие внутренние касательные к двум окружностям пер-
пендикулярны. Одна из них касается окружностей в точках A и C ,
вторая — в точках B и D (точки A и B лежат на одной окружности).
а) Докажите, что отрезок AC равен сумме радиусов окружностей.
б) Найдите площадь четырёхугольника ABCD , если AB = 6, CD = 8.
.. . Общие внутренние касательные к двум окружностям пере-
секаются в точке O. Одна из них касается окружностей в точках E и G,
вторая — в точках F и H (точки F и G лежат на одной окружности),
а ∠FOG=60◦
.
а) Докажите, что FH =EH +FG.
б) Найдите площадь четырёхугольника EFGH , если FG = 5, EH = 3.
... Окружность с центром O, вписанная в треугольник ABC ,
касается сторон AB и BC в точках P и Q соответственно.
а) Докажите, что в четырёхугольник BPOQ можно вписать окруж-
ность.
б) Найдите угол ABC , если радиус этой окружности вдвое меньше
радиуса вписанной окружности треугольника ABC .
.. . Окружность с центром O, вписанная в треугольник ABC ,
касается сторон AB и BC в точках P и Q соответственно.
а) Докажите, что около четырёхугольника BPOQ можно описать
окружность.
б) Найдите угол ABC , если радиус этой окружности равен радиусу
вписанной окружности треугольника ABC .
... Хорда AB окружности параллельна касательной, проходя-
щей через точку C, лежащую на окружности.
а) Докажите, что треугольник ABC равнобедренный.
б) Найдите радиус окружности, если расстояние между касатель-
ной и прямой ABравно 1 и ∠ACB=150
◦
.
.. . Хорда AB окружности параллельна касательной, проходя-
щей через точку C, лежащую на окружности. Прямая, проходящая
через точку C и центр окружности, вторично пересекает окружность
в точке D.
а) Докажите, что треугольник ABD равнобедренный.
б) Известно, что ∠ ADB = 150
◦
. В каком отношении хорда AB делит
диаметр CD?
. .. В равнобедренный треугольник ABC ( AB = BC) вписа-
на окружность. Прямая l касается этой окружности и параллельна

Задачи на доказательство и вычисление

прямой AC. Расстояние от точки B до прямой l равно радиусу окруж-
ности.
а) Докажите, что треугольник ABC равносторонний.
б) Найдите расстояние между точками, в которых данная окруж-
ность касается сторон AB и BC , если радиус окружности равен 3.
. . . В равнобедренный треугольник ABC ( AB = BC) вписана
окружность. Прямая касается этой окружности, параллельна прямой
AC и пересекает стороны AB и BC в точках P и Q. Окружность
касается стороны AB в точке M .
а) Докажите, что периметр треугольника BPQ вдвое больше отрез-
ка BM.
б) Найдите периметр треугольника ABC , если радиус окружности
равен 3, а расстояние от центра окружности до вершины B равно 5.
... Через центр O окружности, вписанной в треугольник ABC ,
провели прямую MN параллельно стороне AB (M лежит на BC , N ле-
жит на AC).
а) Докажите, что площади треугольников AON и BOM пропорци-
ональны отрезкам AN и BM .
б) Найдите периметр четырёхугольника ABMN , если AB = 5, MN =
=3.
.. . Через центр O окружности, вписанной в треугольник KLM ,
провели прямую AB параллельно стороне LM ( A лежит на KL, B лежит
на KM).
а) Докажите, что площади треугольников AOK и BOK пропорцио-
нальны отрезкам AL и BM .
б) Найдите периметр четырёхугольника ABML, если его площадь
составляет
7
16 площади треугольника KLM , а разность периметров
треугольников KLM и AKB равна 24.
... Около окружности описана равнобедренная трапеция ABCD;
E и K — точки касания этой окружности с боковыми сторонами AD и
BC соответственно.
а) Докажите, что EK k AB.
б) Найдите площадь трапеции AB KE , если радиус окружности ра-
вен R, а ∠BAD=60◦
.
.. . Около окружности описана равнобедренная трапеция A BCD;
E и F — точки касания этой окружности с боковыми сторонами AB и
CD соответственно.
а)Докажите, что BE:AE=CF:DF.
б) Найдите площадь трапеции BCFE, если BC = 2, AD = 18.


§ . Касательная к окружности
. .. Окружность с центром O касается боковой стороны AB рав-
нобедренного треугольника ABC , продолжения боковой стороны AC
и продолжения основания BC в точке N . Точка M — середина основа-
ния BC.
а) Докажите, что AN = OM .
б) Найдите OM , если стороны треугольника ABC равны 10, 10
и 12.
.. . Окружность с центром O касается боковой стороны AB рав-
нобедренного треугольника ABC , продолжения боковой стороны AC
и продолжения основания BC в точке N . Точка M — середина основа-
ния BC.
а) Докажите, что MN = AC.
б) Найдите OC , если стороны треугольника ABC равны 5, 5 и 8.
... Окружность с центром O, вписанная в треугольник ABC ,
касается стороны BC в точке M . Окружность с центром O1 касается
стороны BC в точке N , а также касается продолжений сторон AC и AB.
а) Докажите, что около четырёхугольника BOCO1 можно описать
окружность.
б) Найдите площади четырёхугольников BOCO1 и NOMO1, если
AC=6,BC =8, AB =10.
.. . Окружность с центром O, вписанная в треугольник ABC ,
касается стороны BC в точке M . Окружность с центром O1 касается
стороны BC в точке N , а также касается продолжений сторон AC и AB.
а) Докажите, что BN =CM .
б)Найдите OO1, если AC =10, BC =24, AB =26.
... Сторона CD прямоугольника ABCD касается некоторой
окружности в точке M . Продолжение стороны AD последовательно
пересекает окружность в точках P и Q, прямая BC касается окружно-
сти, а точка Q лежит на прямой BM .
а) Докажите, что ∠DMP =∠CBM.
б) Известно, что CM = 5 и CD = 8. Найдите сторону AD.
.. . Сторона MN прямоугольника KLMN касается некоторой
окружности в точке A. Продолжение стороны KN последовательно
пересекает окружность в точках B и C , прямая LM касается окружно-
сти, а точка C лежит на прямой AL.
а) Докажите, что треугольники ABN и L AM подобны.
б) Известно, что AM = 13 и KL = 25. Найдите сторону KN.
... Точки M и N — середины сторон соответственно AB и AC
треугольника ABC . Прямая, проходящая через вершину A, пересекает

Задачи на доказательство и вычисление

отрезки MN и BC в точках K и L соответственно, причём в четырёх-
угольник BMKL можно вписать окружность.
а) Докажите, что периметр треугольника AMK вдвое больше от-
резка BL.
б)Найдите AL, если AB=12, BC =16, AC =20.
.. . Точки M и N — середины сторон соответственно AB и AC
треугольника ABC . Прямая, проходящая через вершину A, пересекает
отрезки MN и BC в точках K и L соответственно, причём в четырёх-
угольник BMKL можно вписать окружность.
а) Докажите, что периметр треугольника ABL в четыре раза боль-
ше отрезка BL.
б) Найдите этот периметр, если AB = 20, AC = 34, BC = 42.

§ . Касающиеся окружности
Решение задачи  из диагностической работы
. Окружности с центрами O1 и O2 касаются внешним образом
в точке C . Прямая касается этих окружностей в различных точ-
ках A и B соответственно. Найдите угол AO2B, если известно, что
tg∠ABC =
1
2.
Ответ: 45◦
.
Р е ш е н и е. Пусть M — точка пересечения отрезка AB с общей
касательной к данным окружностям, проведённой через их точку ка-
сания C. Тогда MA =MC =MB, значит, ∠ACB=90◦
.
A
B
C
H
M
O1
O2
Опустим перпендикуляр O2 H из центра O2 второй окружности на
её хорду BC. Тогда H — середина BC . Из условия задачи следует, что
AC=
1
2BC=BH, а так как ∠BO2H=90◦
− ∠O2BH = ∠ABC, то прямо-
угольные треугольники BO2H и ABC равны по катету и противолежа-
щему острому углу. Значит, O2 B = AB. Следовательно, ∠ AO2 B = ∠BAO2 =
= 45◦
.
Ã
***
В разных учебниках приводятся разные формулировки определе-
ния касающихся окружностей:
) говорят, что две окружности касаются, если они имеют един-
ственную общую точку;
) говорят, что две различные окружности касаются, если они име-
ют общую точку и общую касательную, проведённую в этой точке.

Решение задачи  из диагностической работы

Эти определения равносильны: если окружности касаются по пер-
вому определению, то они касаются и по второму, и наоборот.
Говорят, что окружности касаются внешним образом (касаются
извне), если их центры лежат по разные стороны от общей каса-
тельной. Если же центры касающихся окружностей лежат по одну
сторону от общей касательной, то говорят, что окружности касаются
внутренним образом (касаются изнутри).
Самое важное свойство касающихся окружностей — линия их цен-
тров (т. е . прямая, проведённая через центры окружностей) проходит
через точку касания. Этот факт при решении задач на касающиеся
окружности, как правило, используется в первую очередь.
Если в условии задачи не указано, каким образом касаются окруж-
ности, то необходимо рассматривать и случай внешнего, и случай
внутреннего касания.
Пример . Две окружности радиуса r касаются большей окружно-
сти радиуса R — одна изнутри, другая извне, причём градусная мера
дуги между точками касания равна 60◦
. Найдите расстояние между
центрами меньших окружностей.
Ответ:
p
R2 +3r2.
O1
O2
O
R
r
r


§ . Касающиеся окружности
Р е ш е н и е. Пусть окружности радиуса r с центрами O1 и O2 каса-
ются окружности радиуса R с центром O соответственно внутренним
и внешним образом, причём r < R. Поскольку линия центров двух ка-
сающихся окружностей проходит через точку их касания, OO1 = R − r
и OO2=R+r.Крометого,∠O1OO2=60◦
. По теореме косинусов из
треугольника O1OO2 находим, что
O1O
2
2 = (R+r)
2
+(R−r)
2
− 2(R+r)(R−r)cos60◦
=
= (R+r)
2
+(R−r)
2
− (R2
−r
2
)=R
2
+ 3r2
.
Следовательно, O1O2 =
p
R2 +3r2.
Ã
Пример . Окружности различных радиусов r и R с центрами O1
и O2 соответственно касаются внешним образом в точке K . Прямая
касается этих окружностей в различных точках A и B, а вторая пря-
мая — в точках D и C соответственно.
) Найдите AB и отрезок MN общей касательной окружностей,
проходящей через точку их касания, заключённый между общими
внешними касательными A B и CD.
) Докажите, что ∠ AKB = ∠O1MO2 = 90◦
.
) Докажите, что ABCD — описанная трапеция, и найдите её вы-
соту.
Ответ: ) 2
p
rR; )
4rR
r+R
.
Р е ш е н и е. Для определённости предположим, что r < R.
) Точка K лежит на отрезке O1O2, поскольку окружности касают-
ся внешним образом. Поэтому O1O2 = O1K + KO2 = r + R. Из точки
O1 опустим перпендикуляр O1 F на радиус O2B второй окружности.
Тогда, так как O2 B ⊥ AB (как радиус, проведённый в точку касания
с прямой AB), O1F k AB. Кроме того, прямые O1 A и O2B параллельны,
так как обе они перпендикулярны касательной AB. Следовательно,
A
B
C
D
K
M
N
F
O1
O2

Решение задачи  из диагностической работы

четырёхугольник O1 ABF — прямоугольник. Точка F лежит на отрезке
O2 B, поэтому
O2F=O2B−BF =O2B−O1A=R−r.
По теореме Пифагора из прямоугольного треугольника O1FO2 на-
ходим, что
O1F =
ÆO1O2
2−O2F2=
p
(r+R)2−(R−r)2=2
p
rR.
Следовательно, AB = O1 F = 2
p
rR.
Отрезки касательных, проведённых к окружности из одной точки,
равны, поэтому MK = MB и MK = MA. Значит,
NM=2MK =AB=2
p
rR.
) Поскольку MO1 и MO2 — биссектрисы смежных углов AMK
и BMK, угол O1MO2 прямой.
Поскольку MA = MK = MB, медиана KM треугольника AKB равна
половине стороны AB. Следовательно, ∠ AKB = 90◦
.
) Пусть прямые AB и CD пересекаются в точке O. Тогда OA = OD ,
OB=OC, поэтомуCD=AB =2
p
rR.
Точки O1 и O2 лежат на биссектрисе угла AOD. Биссектриса
равнобедренного треугольника AOD является его высотой, поэтому
AD ⊥ O1O2 и BC ⊥ O1O2, значит, AD k BC и ABCD — равнобедренная
трапеция. Отрезок MN — её средняя линия, поэтому
AD+BC=2MN =2AB =AB+CD.
Следовательно, в трапецию ABCD можно вписать окружность.
A
B
C
D
M
P
F
O
O1
O2
N
Пусть AP — высота этой трапеции. Прямоугольные треугольники
APB и O1 FO2 подобны, поэтому
AP
O1F
=
AB
O1 O2
, откуда находим, что
AP=
O1F·AB
O1 O2
=
2
p
rR·2
p
rR
r+R
=
4rR
r+R
.
Ã


§ . Касающиеся окружности
Подготовительные задачи
.. Три равные окружности радиуса R касаются друг друга внеш-
ним образом. Найдите стороны и углы треугольника, вершинами ко-
торого служат точки касания.
. . Две равные окружности касаются изнутри третьей и касаются
между собой. Соединив три центра, получим треугольник с перимет-
ром, равным 18. Найдите радиус большей окружности.
.. Три окружности радиусов 6, 7 и 8 попарно касаются друг дру-
га внешним образом. Найдите площадь треугольника с вершинами
в центрах этих окружностей.
.. Окружности радиусов 8 и 3 касаются внутренним образом.
Из центра большей окружности проведена касательная к меньшей
окружности. Найдите расстояние от точки касания до центра большей
окружности.
.. Две окружности радиуса r касаются друг друга. Кроме того,
каждая из них касается извне третьей окружности радиуса R в точках
A и B соответственно. Найдите радиус r , если AB = 12, R = 8.
.. Две окружности радиуса r касаются друг друга. Кроме того,
каждая из них касается изнутри третьей окружности радиуса R в точ-
ках A и B соответственно. Найдите радиус R, если AB = 11, r = 5.
.. Дана окружность радиуса R. Четыре окружности равных ра-
диусов касаются данной внешним образом, и каждая из этих четы-
рёх окружностей касается двух других. Найдите радиусы этих четырёх
окружностей.
.. Три окружности разных радиусов попарно касаются друг друга
внешним образом. Отрезки, соединяющие их центры, образуют пря-
моугольный треугольник. Найдите радиус меньшей окружности, если
радиусы большей и средней равны 6 и 4.
. . На прямой, проходящей через центр O окружности радиуса R,
взята точка A на расстоянии a от центра. Найдите радиус второй
окружности, которая касается прямой OA в точке A, а также касается
данной окружности.
. . Даны окружности радиусов 1 и 3 с общим центром O. Тре-
тья окружность касается их обеих. Найдите угол между касательными
к третьей окружности, проведёнными из точки O.
.. В угол, равный 60◦, вписаны две окружности, касающиеся
друг друга внешним образом. Радиус меньшей окружности равен r .
Найдите радиус большей окружности.

Тренировочные задачи

. . Две окружности касаются друг друга внутренним образом.
Известно, что два радиуса большей окружности, угол между которы-
ми равен 60◦, касаются меньшей окружности. Найдите отношение ра-
диусов окружностей.
.. В равносторонний треугольник вписана окружность. Этой
окружности и двух сторон треугольника касается меньшая окруж-
ность. Найдите сторону треугольника, если радиус малой окружности
равен r.
.. В круговой сектор с центральным углом 120◦ вписана окруж-
ность. Найдите её радиус, если радиус данной окружности равен R.
.. Две окружности касаются внешним образом в точке K . Одна
прямая касается этих окружностей в различных точках A и B, а вто-
рая — соответственно в различных точках C и D. Общая касательная
к окружностям, проходящая через точку K, пересекается с этими пря-
мымивточках M иN.НайдитеMN,если AC=a,BD=b.
Тренировочные задачи
.. Окружность радиуса 2 касается внешним образом другой
окружности в точке A. Общая касательная к обеим окружностям, про-
ведённая через точку A, пересекается с другой их общей касательной
в точке B. Найдите радиус второй окружности, если AB = 4.
.. Две окружности касаются друг друга внешним образом в точ-
ке C . Радиусы окружностей равны 2 и 7. Общая касательная к обеим
окружностям, проведённая через точку C, пересекается с другой их
общей касательной в точке D. Найдите расстояние от центра меньшей
окружности до точки D.
.. Окружность радиуса r касается некоторой прямой в точке M .
На этой прямой по разные стороны от M взяты точки A и B, причём
MA = MB = a. Найдите радиус окружности, проходящей через точки A
и B и касающейся данной окружности.
.. Одна окружность описана около равностороннего треуголь-
ника ABC , а вторая вписана в угол A и касается первой окружности.
Найдите отношение радиусов окружностей.
.. В окружность вписан равнобедренный треугольник с осно-
ванием a и углом при основании α. Кроме того, построена вторая
окружность, касающаяся первой окружности и основания треуголь-
ника, причём точка касания является серединой основания. Найдите
радиус второй окружности.


§ . Касающиеся окружности
.. Две окружности с центрами O1, O2 и радиусами 32, пересека-
ясь, делят отрезок O1O2 на три равные части. Найдите радиус окруж-
ности, которая касается изнутри обеих окружностей и касается отрез-
ка O1O2.
. . Две окружности радиусов R и r касаются сторон данного угла
и друг друга. Найдите радиус третьей окружности, касающейся сто-
рон того же угла, центр которой находится в точке касания окружно-
стей между собой.
.. В треугольнике ABC сторона BC равна a, радиус вписанной
окружности равен r . Найдите радиусы двух равных окружностей, ка-
сающихся друг друга, если одна из них касается сторон BC и BA, а дру-
гая — сторон BC и CA.
.. Две окружности радиусов 5 и 3 касаются внутренним обра-
зом. Хорда большей окружности касается меньшей окружности и де-
лится точкой касания в отношении 3 : 1. Найдите длину этой хорды.
.. Две окружности, радиусы которых относятся как 9 − 4
p
3к1,
касаются друг друга внутренним образом. В большей окружности про-
ведены две равные хорды, касающиеся меньшей окружности. Одна из
этих хорд перпендикулярна отрезку, соединяющему центры окружно-
стей, а другая нет. Найдите угол между этими хордами.
.. Две окружности касаются внутренним образом. Прямая, про-
ходящая через центр большей окружности, пересекает её в точках A
и D, а меньшую окружность — в точках B и C . Найдите отношение
радиусов окружностей, если AB:BC:CD=3:7:2.
.. Две окружности касаются внутренним образом. Прямая,
проходящая через центр меньшей окружности, пересекает б́ольшую
окружность в точках A и D, а меньшую — в точках B и C. Найдите
отношение радиусов окружностей, если AB : BC : CD = 2 : 4 : 3.
.. Две окружности радиусов R и r (R > r ) касаются внешним
образом в точке C . К ним проведена общая внешняя касательная AB,
где A и B — точки касания . Найдите стороны треугольника ABC .
.. Две окружности радиусов R и r (R > r) касаются внешним об-
разом. Прямая касается этих окружностей в различных точках A и B.
Найдите радиус окружности, касающейся обеих данных окружностей
и прямой AB.
. . Две окружности касаются внешним образом в точке C .
Общая внешняя касательная касается первой окружности в точке A,
а второй — в точке B. Прямая AC пересекает вторую окружность
в точке D, отличной от C. Найдите BC, если AC =9, CD =4.

Тренировочные задачи

.. Две окружности касаются друг друга внешним образом в точ-
ке A. Найдите радиусы окружностей, если хорды, соединяющие точ-
ку A с точками касания с одной из общих внешних касательных, рав-
ны6и8.
. . Три окружности радиусов 1, 2 и 3 касаются друг друга внеш-
ним образом. Найдите радиус окружности, проходящей через точки
касания этих окружностей.
.. Две окружности радиусов 5 и 4 касаются внешним образом.
Прямая, касающаяся меньшей окружности в точке A, пересекает
б́ольшую в точках B и C, причём AB =BC. Найдите AC.
.. Точка B — середина отрезка AC , причём AC = 6. Проведены
три окружности радиуса 1 с центрами A, B и C . Найдите радиус чет-
вёртой окружности, касающейся всех трёх данных.
.. Точка B — середина отрезка AC , причём AC = 6. Проведены
три окружности радиуса 5 с центрами A, B и C . Найдите радиус чет-
вёртой окружности, касающейся всех трёх данных.
.. Дана окружность с центром в точке O и радиусом 2. Из конца
отрезка OA, пересекающегося с окружностью в точке M , проведена
касательная AK к окружности, ∠OAK = 60◦
. Найдите радиус окружно-
сти, вписанной в угол OAK и касающейся данной окружности внеш-
ним образом.
.. В круге с центром O хорда AB пересекает радиус OC в точ-
ке D, причём ∠CDA = 120
◦
. Найдите радиус окружности, вписанной
в угол ADC и касающейся дуги AC, если OC =2, OD =
p
3.
.. Окружности радиусов r и R касаются друг друга внутренним
образом. Найдите сторону равностороннего треугольника, у которого
одна вершина находится в точке касания данных окружностей, а две
другие лежат на разных данных окружностях.
.. Радиусы окружностей S1 и S2, касающихся в точке A, рав-
ны R и r соответственно (R > r). Прямая, проходящая через точку B,
лежащую на окружности S1, касается окружности S2 в точке C . Най-
дите BC, если AB = a.
.. Отношение радиусов окружностей S1 и S2, касающихся в точ-
ке B, равно k (k > 1). Из точки A, лежащей на окружности S1, про-
ведена прямая, касающаяся окружности S2 в точке C . Найдите AC ,
если известно, что хорда, высекаемая окружностью S2 на прямой AB,
равна b.
.. Окружность радиуса 1 касается окружности радиуса 3 в точ-
ке C . Прямая, проходящая через точку C, пересекает окружность


§ . Касающиеся окружности
меньшего радиуса в точке A, а большего радиуса — в точке B. Найди-
те AC, если AB=2
p
5.
.. Окружность радиуса 2 касается окружности радиуса 4 в точ-
ке B. Прямая, проходящая через точку B, пересекает окружность мень-
шего радиуса в точке A, а окружность большего радиуса — в точке C .
Найдите BC, если AC =3
p
2.
.. В угол вписано несколько окружностей, радиусы которых воз-
растают. Каждая следующая окружность касается предыдущей окруж-
ности. Найдите сумму длин второй и третьей окружностей, если ради-
ус первой окружности равен 1, а площадь круга, ограниченного чет-
вёртой окружностью, равна 64π.
.. На отрезке AB, равном 2R, как на диаметре построена окруж-
ность. Вторая окружность того же радиуса, что и первая, имеет центр
в точке A. Третья окружность касается первой окружности внутрен-
ним образом, второй окружности — внешним образом, а также каса-
ется отрезка AB. Найдите радиус третьей окружности.
.. В выпуклом четырёхугольнике ABCD заключены две окруж-
ности одинакового радиуса r , касающиеся друг друга внешним обра-
зом. Центр первой окружности находится на отрезке, соединяющем
вершину A с серединой F стороны CD, а центр второй окружности
находится на отрезке, соединяющем вершину C с серединой E сто-
роны AB. Первая окружность касается сторон AB, AD и CD, а вторая
окружность касается сторон AB, BC и CD. Найдите AC .
.. В прямоугольном секторе AOB из точки B как из центра про-
ведена дуга OC (C — точка пересечения этой дуги с дугой AB) радиу-
са BO. Окружность S1 касается дуги AB, дуги OC и прямой OA, причём
точки касания различны, а окружность S2 касается дуги AB, прямой
OA и окружности S1 (точки касания также попарно различны). Най-
дите отношение радиуса окружности S1 к радиусу окружности S2.
.
∗
. На отрезке AC взята точка B, и на отрезках AB, BC , CA как
на диаметрах построены полуокружности S1, S2, S3 по одну сторону
от AC . Найдите радиус окружности, касающейся всех трёх полуокруж-
ностей, если известно, что её центр удален от прямой AC на расстоя-
ние a.
.∗
. Две окружности радиусов r и R (r < R) касаются друг дру-
га внешним образом. Прямая касается этих окружностей в точках M
и N . В точках A и B окружности касаются внешним образом третьей
окружности. Прямые AB и MN пересекаются в точке C . Из точки C
проведена касательная к третьей окружности (D — точка касания).
Найдите CD.

Задачи на доказательство и вычисление

Задачи на доказательство и вычис ление
... Окружность с центром O и окружность вдвое меньшего ра-
диуса касаются внутренним образом в точке A. Хорда AB большей
окружности пересекает меньшую окружность в точке M .
а) Докажите, что M — середина AB.
б) Луч OM пересекает большую окружность в точке P . Найдите
расстояние от центра большей окружности до хорды AP , если радиус
большей окружности равен 13, а O M = 5.
.. . Окружность с центром O и окружность вдвое меньшего ра-
диуса касаются внутренним образом в точке E . Диаметр PQ большей
окружности пересекает меньшую окружность в точке H , отличной
от O. Луч EH пересекает большую окружность в точке F .
а) Докажите, что H — середина E F .
б) Найдите расстояния от точки O до хорд EP и EQ, если радиус
большей окружности равен 169, а OH = 119.
... Окружности с центрами O1 и O2 касаются внешним обра-
зом в точке C . К окружностям проведены общая внешняя касатель-
ная и общая внутренняя касательная. Эти касательные пересекаются
в точке D.
а) Докажите, что треугольник O1 DO2 прямоугольный.
б) Найдите радиусы окружностей, если DO1 =
p
5иDO2=2
p
5.
.. . Окружности с центрами O1 и O2 касаются внешним обра-
зом в точке C . К окружностям проведена общая внешняя касательная
AB (A и B — точки касания).
а) Докажите, что треугольник ABC прямоугольный.
б) Найдите радиусы окружностей, если AC = 10 и BC = 24.
... Окружности с центрами O1 и O2 касаются в точке A внеш-
ним образом. Прямая, проходящая через точку A, вторично пересека-
ет первую окружность в точке B, а вторую — в точке C .
а) Докажите, что O2C k O1 B.
б) Найдите площадь треугольника BCO2, если радиусы первой и
второй окружностей равны 5 и 8 соответственно, а ∠ ABO1 = 15
◦
.
.. . Окружности с центрами O1 и O2 касаются в точке A внут-
ренним образом. Прямая, проходящая через точку A, вторично пере-
секает первую окружность в точке B, а вторую — в точке C .
а) Докажите, что O2C k O1 B.
б) Найдите площадь треугольника BCO2, если радиусы окружно-
стей равны 3 и 5 соответственно, а ∠ ABO1 = 15
◦
.


§ . Касающиеся окружности
. .. В треугольник ABC помещены две касающиеся окружности
с центрами O1 и O2, причём первая из них касается сторон AB и AC ,
а вторая — сторон AB и BC.
а) Докажите, что прямые AO1 и BO2 пересекаются в центре окруж-
ности, вписанной в треугольник ABC .
б) Найдите радиусы окружностей, если они равны, а AB = AC = 10
и BC=12.
. . . В треугольник ABC помещены две касающиеся окружности
с центрами O1 и O2, причём первая из них касается сторон AB и BC , а
вторая — сторон AC и BC . Прямые BO1 и CO2 пересекаются в точке O.
а) Докажите, что ∠BOC = 90◦ +
1
2∠A.
б) Найдите радиусы окружностей, если они равны, а AB = AC = 115
и BC =184.
. .. Окружности с центрами O1 и O2 касаются внешним обра-
зом; прямая касается первой окружности в точке A, а второй — в точ-
ке B. Известно, что точка M пересечения диагоналей четырёхуголь-
ника O1 ABO2 лежит на первой окружности.
а) Докажите, что треугольник MBO2 равнобедренный.
б) Найдите отношение радиусов окружностей.
. . . Окружности с центрами O1 и O2 касаются внешним обра-
зом; прямая касается первой окружности в точке A, а второй — в точ-
ке B. Известно, что радиус первой окружности вдвое меньше радиуса
второй.
а) Докажите, что треугольник BO1O2 равнобедренный.
б) Пусть M — точка пересечения отрезка O1 B с первой окружно-
стью. Найдите площадь треугольника O1 MO2, если площадь треуголь-
ника AMB равна 10.
... В полуокружности расположены две окружности, касающи-
еся друг друга, полуокружности и её диаметра.
а) Докажите, что периметр треугольника с вершинами в центрах
окружностей и полуокружности равен диаметру полуокружности.
б) Известно, что радиус полуокружности равен 8, а радиус одной
из окружностей равен 4. Найдите радиус другой.
.. . В полуокружности с диаметром MN расположены окруж-
ности с центрами O1 и O2, касающиеся друг друга, полуокружности
в точках A и B соответственно, а также прямой MN .
а) Докажите, что прямые O1 A и O2 B пересекаются на прямой MN .
б) Известно, что радиусы окружностей равны 12 и 6. Найдите ра-
диус полуокружности.

Задачи на доказательство и вычисление

. .. Две окружности касаются внутренним образом. Третья
окружность касается первых двух и их линии центров.
а) Докажите, что периметр треугольника с вершинами в центрах
трёх окружностей равен диаметру наибольшей из этих окружностей.
б) Найдите радиус третьей окружности, если радиусы первых двух
равны6и2.
. . . В окружности проведены два диаметра. В каждый из двух
соседних получившихся секторов вписана окружность.
а) Докажите, что треугольник с вершинами в центрах трёх окруж-
ностей прямоугольный.
б) Найдите отношение радиусов двух меньших окружностей, если
угол между диаметрами равен 60◦
.
... В равнобедренной трапеции ABCD с основаниями AD
и BC расположены две окружности, каждая из которых касается
другой окружности, двух боковых сторон и одного из оснований.
Пусть P и Q — точки касания окружностей с боковой стороной AB, а
общая касательная окружностей, проходящая через их точку касания,
пересекает боковые стороны в точках M и N .
а) Докажите, что M N = PQ.
б) Найдите площадь трапеции ABCD, если AD = 18 и BC = 2.
.. . В равнобедренной трапеции KL M N с основаниями LM и KN
расположены две окружности с центрами O1 и O2, каждая из которых
касается другой окружности, двух боковых сторон и одного из осно-
ваний. Пусть общая касательная окружностей, проходящая через их
точку касания, пересекает боковые стороны в точках A и B.
а) Докажите, что ∠O1 AO2 = 90◦
.
б) Найдите площадь трапеции KLMN , если AB = 4
p
2, а радиус од-
ной окружности вдвое больше радиуса другой.
... В прямоугольном треугольнике ABC с прямым углом C из-
вестны стороны: AC = 15, BC = 8. Окружность радиуса 2,5 с центром
O на стороне BC проходит через вершину C. Вторая окружность каса-
ется катета AC , гипотенузы треугольника, а также внешним образом
касается первой окружности.
а) Докажите, что радиус второй окружности меньше, чем
1
4 длины
катета AC .
б) Найдите радиус второй окружности.
.. . В прямоугольном треугольнике ABC с прямым углом C из-
вестны стороны: AC = 12, BC = 5. Окружность радиуса 0,5 с центром
O на стороне BC проходит через вершину C. Вторая окружность каса-


§ . Касающиеся окружности
ется катета AC , гипотенузы треугольника, а также внешним образом
касается первой окружности.
а) Докажите, что радиус второй окружности меньше, чем
1
5
длины
катета AC .
б) Найдите радиус второй окружности.

§ . Пересекающиеся окружнос ти
Решение задачи  из диагностической работы
. На катетах прямоугольного треугольника как на диаметрах по-
строены окружности. Найдите их общую хорду, если катеты равны 3
и4.
A
B
C
D
Ответ:
12
5
.
Решение. ПустьCD—общаяхор-
да окружностей, построенных на кате-
тах AC = 3 и BC = 4 прямоугольного тре-
угольника ABC как на диаметрах. Тогда
∠ADC = ∠BDC = 90◦ как вписанные углы,
опирающиеся на диаметр. Значит, точ-
ка D лежит на гипотенузе AB, а CD — высота прямоугольного тре-
угольника ABC , проведённая из вершины прямого угла.
По теореме Пифагора AB =
p
9+16=5, а поскольку
S∆ABC =
1
2AC·BC и S∆ABC =
1
2AB·CD,
получаем
1
2AC·BC=
1
2 AB · CD , откуда находим, что
CD=
AC·BC
AB
=
3·4
5
=
12
5
.
Ã
***
Докажем важнейшее свойство пересекающихся окружностей.
Утверждение. Линия центров пересекающихся окружностей пер-
пендикулярна их общей хорде и делит её пополам.
Доказательство. ПустьAB—общаяхордапересекающих-
ся окружностей с центрами O1 и O2. Точки O1 и O2 равноудалены от
A
B
O1
O2


§ . Пересекающиеся окружности
концов отрезка AB, поэтому O1O2 — серединный перпендикуляр к от-
резку AB, что и требовалось доказать.
Пример . Радиусы двух пересекающихся окружностей равны 13
и 15, а общая хорда равна 24. Найдите расстояние между центрами.
Ответ: 14 или 4.
Р е ш е н и е. Пусть окружность радиуса 13 с центром O1 и окруж-
ность радиуса 15 с центром O2 пересекаются в точках A и B. Тогда
O1O2 ⊥ AB и прямая O1O2 проходит через середину M отрезка AB.
Из прямоугольных треугольников AMO1 и AMO2 по теореме Пифа-
гора находим, что
MO1 =
p
132−122=5, MO2=
p
152−122=9.
M
A
B
O1
O2
M
A
B
O1O2
Рис. 
Рис. 
Если точки O1 и O2 лежат по разные стороны от прямой AB (рис. ),
то
O1O2 = MO1+MO2 = 5+9=14.
Если же точки O1 и O2 лежат по одну сторону от прямой AB (рис. ),
то
O1O2=MO2−MO1=9−5=4.
Ã
Пример . Две окружности пересекаются в точках A и B. В каж-
дой из этих окружностей проведены хорды AC и AD, причём хорда
одной окружности касается другой окружности. Найдите AB, если
CB=a, DB =b.
Ответ:
p
ab.
Р е ш е н и е. Из теоремы об угле между касательной и хордой сле-
дует, что
∠BAC = ∠BDA, ∠BAD = ∠BCA,

Подготовительные задачи

a
b
A
B
C
D
поэтому треугольники ABC и DBA подобны по двум углам. Следова-
тельно,
AB
BD
=
BC
AB
,
откуда находим, что
AB2
=BC·BD=ab, AB=
p
ab.
Ã
Подготовительные задачи
. . Прямая, проходящая через общую точку A двух окружностей,
вторично пересекает эти окружности в точках B и C . Расстояние меж-
ду проекциями центров окружностей на эту прямую равно 12. Найди-
те BC , если известно, что точка A лежит на отрезке BC .
. . Окружности с центрами O1 и O2 пересекаются в точках A и B.
Известно, что ∠AO1B = 90◦, ∠AO2B = 60◦, O1O2 = a. Найдите радиусы
окружностей.
. . Отрезок, соединяющий центры двух пересекающихся окруж-
ностей, делится их общей хордой на отрезки, равные 5 и 2. Найди-
те общую хорду, если известно, что радиус одной окружности вдвое
больше радиуса другой.
. . Через вершину A остроугольного треугольника ABC прове-
дена прямая, параллельная стороне BC , равной a, и пересекающая
окружности, построенные на сторонах AB и AC как на диаметрах,
в точках M и N, отличных от A. Найдите MN.
.. Две окружности пересекаются в точках A и B. Через точку A
проведены диаметры AC и AD этих окружностей. Найдите расстояние
между центрами окружностей, если BC = a и BD = b.


§ . Пересекающиеся окружности
.. В треугольнике ABC на наибольшей стороне BC , равной b,
выбирается точка M . Найдите наименьшее расстояние между центра-
ми окружностей, описанных около треугольников BAM и ACM .
Тренировочные задачи
.. Две окружности радиусов 3 и 4, расстояние между центрами
которых равно 5, пересекаются в точках A и B. Через точку B проведе-
на прямая, пересекающая окружности в точках C и D, причём CD = 8
и точка B лежит между точками C и D. Найдите площадь треугольника
ACD.
.. Дан ромб ABCD. Радиусы окружностей, описанных около тре-
угольников ABC и BCD, равны 1 и 2. Найдите расстояние между цен-
трами этих окружностей.
. . Две окружности радиусов
p
5и
p
2 пересекаются в точке A.
Расстояние между центрами окружностей равно 3. Через точку A про-
ведена прямая, пересекающая окружности в точках B и C так, что
AB = AC (точка B не совпадает с C). Найдите AB.
. . Первая из двух окружностей проходит через центр второй
и пересекает её в точках A и B. Касательная к первой окружности,
проходящая через точку A, делит вторую окружность на дуги, градус-
ные меры которых относятся как m : n (m < n). В каком отношении
вторая окружность делит первую?
.. Через общую точку C двух равных окружностей проведены
две прямые, пересекающие данные окружности в точках A, B и M ,
N соответственно. Прямая AB параллельна линии центров, а прямая
MN образует угол α с линией центров. Известно, что AB = a. Найди-
те MN.
. . В параллелограмме ABCD известны стороны AB = a, BC = b
и угол ∠BAD = α. Найдите расстояние между центрами окружностей,
описанных около треугольников BCD и DAB.
. . Две окружности пересекаются в точках A и K . Их центры
расположены по разные стороны от прямой, содержащей отрезок AK .
Точки B и C лежат на разных окружностях. Прямая, содержащая от-
резок AB, касается одной окружности в точке A. Прямая, содержащая
отрезок AC , касается другой окружности также в точке A. Длина от-
резка BK равна 1, длина отрезка CK равна 4, а тангенс угла CAB равен
1
p
15
. Найдите площадь треугольника ABC .

Задачи на доказательство и вычисление

Задачи на доказательство и вычис ление
... Дан треугольник ABC с наибольшим углом при вершине A.
Окружности, построенные на сторонах AB и AC как на диаметрах,
пересекаются в точке D, отличной от A.
а) Докажите, что точка D лежит на прямой BC.
б) Найдите угол BAC , если ∠ ACB = 30
◦
, аDB:DC=1:3.
.. . Окружности, построенные на сторонах AB и BC треуголь-
ника ABC с тупым углом при вершине A как на диаметрах, пересека-
ются в точке P , отличной от B.
а) Докажите, что точка P лежит на прямой AC.
б) Найдите угол ABC, если ∠ACB = 30
◦
, аAP:CP=1:3.
... Окружность с центром O вписана в угол, равный 60◦
.
Окружность большего радиуса с центром O1 также вписана в этот
угол и проходит через точку O.
а) Докажите, что радиус второй окружности вдвое больше радиуса
первой.
б) Найдите длину общей хорды этих окружностей, если радиус
первой окружности равен 2
p
15.
.. . Окружность с центром O вписана в угол, равный 2 arcsin
2
3.
Окружность большего радиуса с центром O1 также вписана в этот угол
и проходит через точку O.
а) Докажите, что радиус второй окружности втрое больше радиуса
первой.
б) Найдите длину общей хорды этих окружностей, если радиус
первой окружности равен 3.
... Две окружности пересекаются в точках P и Q. Прямая,
проходящая через точку P, второй раз пересекает первую окружность
в точке A, а вторую — в точке D. Прямая, проходящая через точку Q
параллельно AD, второй раз пересекает первую окружность в точке B,
а вторую — в точке C.
а) Докажите, что четырёхугольник ABCD — параллелограмм.
б) Найдите отношение BP : PC , если радиус первой окружности
вдвое больше радиуса второй.
.. . Две окружности пересекаются в точках A и B. Прямая, про-
ходящая через точку A, вторично пересекает эти окружности в точках
CиD,причёмточкаAлежитмеждуCиD,ахордыACиADпропор-
циональны радиусам своих окружностей.
а) Докажите, что биссектрисы углов ADB и ACB пересекаются на
отрезке AB.


§ . Пересекающиеся окружности
б) Найдите AB, если радиус одной окружности вдвое больше ради-
уса другой, а хорды AC и BC меньшей окружности равны 3 и 5 соот-
ветственно.
... Окружности с центрами O1 и O2 разных радиусов пересека-
ются в точках A и B. Хорда AC большей окружности пересекает мень-
шую окружность в точке M и делится этой точкой пополам.
а) Докажите, что проекция отрезка O1O2 на прямую AC в четыре
раза меньше AC .
б) Найдите O1O2, если радиусы окружностей равны 5 и 17, а AC =16.
.. . Окружности с центрами O1 и O2 разных радиусов пересе-
каются в точках P и Q. Хорда PM большей окружности пересекает
меньшую окружность в точке K , причём MK = 2PK .
а) Докажите, что проекция отрезка O1O2 на прямую PM в три раза
меньше PM .
б) Найдите O1O2, если радиусы окружностей равны 13 и 25, а P M =
= 30.
... На диагоналях трапеции как на диаметрах построены
окружности.
а) Докажите, что их общая хорда перпендикулярна основаниям
трапеции.
б) Найдите длину этой хорды, если основания трапеции равны 1 и
11,адиагонали—6и8.
.. . На диагоналях трапеции как на диаметрах построены
окружности.
а) Докажите, что общая хорда этих окружностей делится пополам
средней линией трапеции.
б) Найдите основания трапеции, если её диагонали перпендику-
лярны, равны 10 и 24, а расстояние между центрами окружностей
равно 1.
... Две равные окружности с центрами O1 и O2 пересекаются
в точках M и N . Лучи O1 M и O1N вторично пересекают окружность
с центром O2 в точках A и B соответственно, причём M — середина
O1 A.
а) Докажите, что точки A, B и O2 лежат на одной прямой.
б) Окружности пересекают отрезок O1O2 в точках C и D. Найдите
отношение отрезка CD к радиусу окружностей.
.. . Даны две равные окружности с центрами O1 и O2, пересе-
кающиеся в точках P и Q. Отрезок O1O2 делится этими окружностями
на три равные части. Лучи O1 P и O1Q вторично пересекают окруж-
ность с центром O2 в точках C и D соответственно.

Задачи на доказательство и вычисление

а) Докажите, что отрезок O1 P в четыре раза больше отрезка CP .
б) В каком отношении отрезок O1O2 делится прямой CD?
. .. Дана трапеция с основаниями AD и BC . Окружности, по-
строенные на боковых сторонах AB и CD как на диаметрах, пересека-
ютсявточкахMиN.
а) Докажите, что M N ⊥ AD.
б) Найдите M N , если боковые стороны трапеции равны 12 и 16,
а сумма проекций диагоналей на большее основание равна 20.
. . . Дана трапеция KLMN с основаниями KN и LM . Окружно-
сти, построенные на боковых сторонах KL и MN как на диаметрах,
пересекаются в точках A и B.
а) Докажите, что средняя линия трапеции лежит на серединном
перпендикуляре к отрезку AB.
б) Найдите AB, если боковые стороны трапеции равны 26 и 28,
а средняя линия трапеции равна 15.
... Отрезок AB — диаметр окружности с центром O. Вторая
окружность с центром в точке B пересекается с первой окружностью
в точках C и D. Касательная, проведённая в точке C к первой окруж-
ности, вторично пересекает вторую окружность в точке P .
а) Докажите, что треугольники AOC и CBP подобны.
б)Найдите AP, если BC=15 и PC =24.
.. . Отрезок KL — диаметр окружности с центром O. Вторая
окружность с центром в точке L пересекается с первой окружностью
в точках P и Q. Касательная, проведённая в точке P к первой окруж-
ности, вторично пересекает вторую окружность в точке M .
а) Докажите, что треугольники KOP и PLM подобны.
б) Найдите площадь треугольника KPM , если KP = 10 и PL = 5.
. .. Точка M — середина гипотенузы AB прямоугольного тре-
угольника ABC . Около треугольников ACM и BCM описаны окружно-
сти с центрами O1 и O2 соответственно.
а) Докажите, что треугольник O1 MO2 прямоугольный.
б) Найдите расстояние между центрами окружностей, если AC =
=72,BC =96.
. . . Точка M — середина катета BC прямоугольного треуголь-
ника ABC с прямым углом при вершине C . Около треугольников ACM
и AB M описаны окружности с центрами O1 и O2 соответственно, P —
середина отрезка BM .
а) Докажите, что ∠PO2O1 = ∠ AMC.
б) Найдите расстояние между центрами окружностей, если AC =
=2
p
2,BC=4
p
2.

§ . Окружнос ти, связанные с треугольником
и четырёхугольником
Решение задачи  из диагностической работы
. Найдите радиусы вписанной и описанной окружностей тре-
угольника со сторонами 13, 13, 24 и расстояние между центрами
этих окружностей.
Ответ: 16,9; 2,4; 14,3.
Р е ш е н и е. Пусть CD — высота равнобедренного треугольника
ABC состоронами AC=BC =13 и AB=24,O —центр его описанной
окружности радиуса R, Q — центр вписанной окружности радиуса r.
Из прямоугольного треугольника ACD находим, что
CD=
p
AC2−AD2=
p
132−122=5, sin∠CAD=
CD
AC
=
5
13.
По теореме синусов
R=
BC
2sin∠BAC
=
13
2·
5
13
= 16,9.
Радиус окружности, вписанной в треугольник, равен площади тре-
угольника, делённой на его полупериметр, поэтому
r=
S∆ ABC
AC+AD
=
AD·CD
AC+AD
=
12·5
13+12
= 2,4.
A
B
C
D
O
Q
Заметим, что угол CAD меньше 45◦, так как его тангенс меньше 1
(tg ∠CAD =
CD
AC
=
5
12 < 1), значит, угол BCA тупой, поэтому точки O и Q

Решение задачи  из диагностической работы

лежат по разные стороны от прямой AB. Следовательно,
OQ=OC−CQ=OC−(CD−QD)=R−(CD−r)=
= 16,9 −(5−2,4)= 14,3. Ã
***
В этом разделе мы рассмотрим методы нахождения радиусов опи-
санной, вписанной и вневписанных окружностей треугольника, а так-
же задачи, связанные с вписанными и описанными четырёхугольни-
ками.
Известно, что около каждого треугольника можно описать окруж-
ность, и притом только одну. Центр описанной окружности треуголь-
ника — точка пересечения серединных перпендикуляров к его сторо-
нам. Центр окружности, описанной около прямоугольного треуголь-
ника, — середина гипотенузы, центр окружности остроугольного тре-
угольника расположен внутри треугольника, центр описанной окруж-
ности тупоугольного треугольника — вне треугольника. Во многих
случаях радиус R описанной окружности треугольника удобно нахо-
дить с помощью теоремы синусов: R =
a
2sinα
, где a — сторона тре-
угольника, а α — угол, противолежащий этой стороне.
Пример . Найдите радиус окружности, описанной около тре-
угольника со сторонами a, b и b.
Ответ:
b2
p
4b2−a2
.
Р е ш е н и е. Первый способ. Пусть D — середина основания BC
равнобедренного треугольника ABC со сторонами AB = AC = b и
BC = a. Из прямоугольного треугольника ADB находим, что
cos ∠ABD =
BD
AB
=
a
2b.
Тогда
sin∠ABC = sin∠ABD =
p
1−cos2∠ABD =
Ç1−
a2
4b2 .
Следовательно, если R — радиус окружности, описанной около тре-
угольника ABC , то
R=
AC
2sin∠ABC
=
b
2
Ç1−
a2
4b2
=
b2
p4b2 − a2
.
Ã

 § . Окружности, связанные с треугольником и четырёхугольником
Второй способ. Продолжим высоту AD до пересечения с опи-
санной окружностью треугольника ABC в точке E . Тогда AE — диа-
метр окружности, ∠ ABE = 90◦ , а BD — высота прямоугольного тре-
угольника ABE , проведённая из вершины прямого угла, поэтому
BD2
= AD ·DE, или
a2
4=
Çb2 −
a2
4
2R −
Çb2 −
a2
4
‹.
A
B
C
D
E
b
b
a
2
a
2
Из этого уравнения находим, что R =
b2
p
4b2−a2
.
Ã
Пример . Найдите радиус окружности, описанной около тре-
угольника со сторонами 13, 14, 15.
α
13
14
15
Ответ:
65
8.
Р е ш е н и е. Пусть α — угол, противолежащий
стороне, равной 15. Тогда из теоремы косинусов по-
лучаем
cosα=
169+196−225
2·13 ·14
=
5
13.
Следовательно, если R — радиус окружности, описанной около данно-
го треугольника, то
R=
15
2sinα
=
15
2
Ç1−
5
13
2
=
15
2·
12
13
=
65
8.
Ã
***
Известно также, что в любой треугольник можно вписать окруж-
ность, и притом только одну. Биссектрисы треугольника пересекают-
ся в одной точке. Эта точка равноудалена от сторон треугольника,
поэтому она и есть центр вписанной окружности треугольника.

Решение задачи  из диагностической работы

Биссектрисы двух внешних и третьего внутреннего углов треуголь-
ника также пересекаются в одной точке. Эта точка равноудалена от
сторон этих углов, поэтому она является центром окружности, каса-
ющейся одной стороны треугольника и продолжений двух других его
сторон, т. е. центром вневписанной окружности треугольника. У каж-
дого треугольника есть три вневписанных окружности.
Докажем два важных факта, связанных с вписанной и вневписан-
ной окружностями треугольника.
Утверждение . Если вписанная окружность касается стороны
AB треугольника ABC в точке M, то AM = p − a, где p — полупери-
метр треугольника ABC , а a = BC .
A
B
C
K
L
M
Доказательство. Обозначим AC=b,
AB = c. Пусть K и L — точки касания вписан-
ной окружности со сторонами AC и BC соответ-
ственно. Тогда
a=BC =BL+LC =BM+CK =
= (AB−AM)+(AC−AK) =
= (c−AM)+(b−AM)=b+c−2AM,
откуда AM =
b+c−a
2 =p−a.
ƒ
Утверждение . Если окружность касается стороны BC тре-
угольника ABC , продолжения стороны AB в точке N и продолжения
стороны AC , то AN = p , где p — полупериметр треугольника.
A
B
C
N
P
Q
Доказательство. Обозначим BC =a,
AC = b, AB = c. Пусть окружность касается сторо-
ны BC в точке P, а продолжения стороны AC — в
точке Q. Тогда
2p= AB+BC+AC =AB+(BP+CP)+AC=
= AB+(BN+CQ)+AC=
= (AB+BN)+(CQ+AC)=AN+AQ=2AN,
откуда AN = p.
ƒ
***
При вычислении радиусов вписанной и вневписанной окружно-
стей полезны также следующие формулы для площади треугольника.
Утверждение. Если p — полупериметр треугольника, r — радиус
его вписанной окружности, а ra — радиус вневписанной окружности,

 § . Окружности, связанные с треугольником и четырёхугольником
касающейся стороны, равной a, то
S=pr,
()
S=(p−a)ra.
()
Доказательство формулы () излагается в учебниках. Докажем
формулу ().
Доказательство. ОбозначимBC=a, AC =b,AB=c. Пусть
Oa — центр вневписанной окружности треугольника ABC , касающей-
A
B
C
N
P
Q
Oa
ся стороны BC, P, N и Q — точки касания этой
окружности со стороной BC и продолжениями сто-
рон AB и AC соответственно. Тогда
S = S∆ABC = S∆AOaB +S∆AOaC
− S∆BOaC =
=
1
2AB·OaN+
1
2AC·OaQ−
1
2BC·OaP =
=
1
2cra+
1
2bra −
1
2ara =
=
c+b−a
2 ·ra = (p−a)ra. ƒ
Рассмотрим на примерах несколько способов
нахождения радиусов вписанных и вневписанных
окружностей треугольника.
Пример . Стороны треугольника равны 10, 10, 12. Найдите ра-
диусы вписанной и вневписанных окружностей.
Ответ: 3; 12; 8; 8.
Р е ш е н и е. Пусть r — радиус вписанной окружности треуголь-
ника ABC (AC = BC =10, AB =12), rc, rb и ra — радиусы вневписанных
окружностей, касающихся сторон AB, AC и BC соответственно, Oc , Ob
и Oa — их центры, S — площадь треугольника ABC , p — его полупери-
метр.
Первый способ. Воспользуемся известной формулой S = pr . По-
скольку высота CK треугольника ABC равна 8, то S = 48. Следова-
тельно,
r=
S
p=
48
16=3.
Если окружность с центром Oc касается продолжения стороны BC
в точке M , то из подобия треугольников CMOc и CKB находим, что
rc=OcM=BK·
CM
CK
=BK·
BC+BM
CK
=BK·
BC+BK
CK
=6·
16
8 =12.

Решение задачи  из диагностической работы

A
C
B
K
M
Oc
Пусть окружность с центром Oa касается продолжения стороны AB
в точке F , а продолжения стороны AC — в точке E . Поскольку COa —
биссектриса угла BCE , а CK — биссектриса его смежного угла ACB, то
∠OaCK = 90◦
. Поэтому OaCKF — прямоугольник. Следовательно,
rb=ra=OaF=CK=8.
Ã
A
C
E
F
B
K
Oa
Второй способ (вычисление радиусов вневписанных окружнос-
тей). Применим формулу ra =
S
p−a
. В нашем случае
rc=
S
p−c
=
48
16−12
=12, rb=ra=
S
p−a
=
48
16−10
=8.
Ã
Третий способ (вычисление r и rc ). Поскольку AO — биссектриса
треугольника AKC , то
OK
OC=
AK
AC
=
6
10=
3
5
,

 § . Окружности, связанные с треугольником и четырёхугольником
а так как OK=r, получаем
r=OK=
3
8CK =
3
8·8=3.
A
B
C
K
O
Oc
Поскольку AOc — биссектриса внешнего угла треугольника AKC , то
OcK
OcC
=
AK
AC
=
6
10=
3
5
,
атаккакOcK=rc, то
rc=OcK=
3
2CK =
3
2·8 =12.
Ã
***
Напомним некоторые утверждения, относящиеся к вписанных
и описанным четырёхугольникам.
Теорема . Для того чтобы около четырёхугольника можно бы-
ло описать окружность, необходимо и достаточно, чтобы сумма его
двух противоположных углов была равна 180◦
.
Теорема . Для того чтобы в выпуклый четырёхугольник можно
было вписать окружность, необходимо и достаточно, чтобы суммы
его противоположных сторон были равны.
Пример . Около четырёхугольника ABCD можно описать окруж-
ность. Известно, что AB=3,BC =4,CD =5 и AD=2.Найдите AC.
Ответ:
q299
11.
Решение. Обозначим∠ABC=α.Тогда
AC2
=AB
2
+ BC2
− 2AB·BCcosα=AD
2
+ CD2
− 2 AD ·CDcos(180◦
− α),

Подготовительные задачи

или
9+16−2 ·3 ·4cosα = 4+25+2·2 ·5cosα.
A
B
C
D
2
3
4
5
α
Из этого уравнения находим, что cos α = −
1
11 . Следовательно,
AC2
= 9+16+2·3 ·4 ·
1
11=
299
11.
Ã
Пример . Периметр равнобедренной трапеции, описанной око-
ло окружности, равен 2p. Найдите проекцию диагонали трапеции на
большее основание.
Ответ:
1
2p.
Р е ш е н и е. Проекция диагонали равнобед-
ренной трапеции на большее основание равна
полусумме оснований, а так как трапеция опи-
санная, то сумма оснований равна сумме боко-
вых сторон. Следовательно, сумма оснований равна полупериметру
трапеции, а полусумма оснований — четверти периметра, т. е .
1
2p. Ã
Подготовите льные задачи
.. Боковая сторона равнобедренного треугольника равна 2, угол
при вершине равен 120
◦
. Найдите диаметр описанной окружности.
. . Под каким углом видна из точек окружности хорда, равная
радиусу?
.. В равнобедренном треугольнике ABC ( AB = BC) проведена
высота CD. Угол BAC равен α. Радиус окружности, проходящей через
точки A, C и D, равен R. Найдите площадь треугольника ABC .
.. Катеты прямоугольного треугольника равны a и b, а гипоте-
нуза равна c. Найдите радиус вписанной окружности.
.. Дан треугольник со сторонами 3, 4 и 5. Найдите радиусы его
описанной, вписанной и вневписанных окружностей.

 § . Окружности, связанные с треугольником и четырёхугольником
.. Дан треугольник со сторонами 13, 13 и 10. Найдите радиусы
его описанной, вписанной и вневписанных окружностей.
.. Дан треугольник со сторонами 13, 14 и 15. Найдите радиусы
его описанной, вписанной и вневписанных окружностей.
.. В равнобедренный треугольник с основанием, равным a, впи-
сана окружность, и к ней проведены три касательные так, что они
отсекают от данного треугольника три маленьких треугольника, сум-
ма периметров которых равна b. Найдите боковую сторону данного
треугольника.
. . Проекция боковой стороны равнобедренной трапеции на
большее основание равна a, средняя линия трапеции равна b, а ост-
рый угол при основании равен 45◦
.
Найдите радиус окружности,
описанной около трапеции.
. . Основания равнобедренной трапеции равны 9 и 21, а высота
равна 8. Найдите радиус окружности, описанной около трапеции.
Тренировочные задачи
.. Трапеция ABCD с основаниями BC = 2 и AD = 10 такова, что
в неё можно вписать окружность и около неё можно описать окруж-
ность. Определите, где находится центр описанной окружности, т. е.
расположен он внутри трапеции, или вне её, или же на одной из сто-
рон трапеции ABCD. Найдите также отношение радиусов описанной
и вписанной окружностей.
. . В прямоугольном треугольнике отношение радиуса вписан-
ной окружности к радиусу описанной окружности равно
2
5
. Найдите
острые углы треугольника.
. . В прямоугольный треугольник ABC с углом A, равным 30
◦
,
вписана окружность радиуса R. Вторая окружность, лежащая вне тре-
угольника, касается стороны BC и продолжений двух других сторон.
Найдите расстояние между центрами этих окружностей.
.. В треугольнике PQR угол QRP равен 60◦
. Найдите расстоя-
ние между точками касания со стороной QR окружности радиуса 2,
вписанной в треугольник, и окружности радиуса 3, касающейся про-
должений сторон PQ и PR.
.. Равносторонний треугольник ABC со стороной 3 вписан
в окружность. Точка D лежит на окружности, причём хорда AD рав-
на
p
3. Найдите хорды BD и CD.

Тренировочные задачи

.. Пусть O — центр окружности, описанной около треугольни-
ка ABC, ∠AOC =60◦
. Найдите угол AMC , где M — центр окружности,
вписанной в треугольник ABC .
.. В треугольнике ABC известно, что AC = b, ∠ ABC = α. Най-
дите радиус окружности, проходящей через центр вписанного в тре-
угольник ABC круга и вершины A и C .
.. В окружности проведены две хорды AB = a и AC = b. Длина
дуги AC , не содержащей точки B, вдвое больше длины дуги AB, не
содержащей точки C . Найдите радиус окружности.
.. Из точки M на окружности проведены три хорды: M N = 1,
MP = 6, MQ = 2. При этом углы NMP и PMQ равны. Найдите радиус
окружности.
.. Через вершины A и B треугольника ABC проходит окруж-
ность радиуса r, пересекающая сторону BC в точке D. Найдите радиус
окружности, проходящей через точки A, D и C, если AB = c и AC = b.
.. Центр описанной окружности треугольника симметричен
его центру вписанной окружности относительно одной из сторон.
Найдите углы треугольника.
. . Угол при основании равнобедренного треугольника ра-
вен φ. Найдите отношение радиуса вписанной в данный треугольник
окружности к радиусу описанной окружности.
.. В треугольнике ABC с периметром 2p сторона AC равна a,
острый угол ABC равен α. Вписанная в треугольник ABC окружность
с центром O касается стороны BC в точке K . Найдите площадь тре-
угольника BOK .
.. В треугольнике ABC с периметром 2p острый угол BAC ра-
вен α. Окружность с центром в точке O касается стороны BC и продол-
жений сторон AB и AC в точках K и L соответственно. Точка D лежит
внутри отрезка AK , AD = a. Найдите площадь треугольника DOK .
.. В треугольник вписана окружность радиуса 4. Одна из сто-
рон треугольника разделена точкой касания на части, равные 6 и 8.
Найдите две другие стороны треугольника.
.. Прямоугольный треугольник ABC разделён высотой CD,
проведённой к гипотенузе, на два треугольника: BCD и ACD. Радиусы
окружностей, вписанных в эти треугольники, равны 4 и 3 соответ-
ственно. Найдите радиус окружности, вписанной в треугольник ABC .
.. К окружности, вписанной в треугольник со сторонами 6, 10
и 12, проведена касательная, пересекающая две б́ольшие стороны.
Найдите периметр отсечённого треугольника.

 § . Окружности, связанные с треугольником и четырёхугольником
.. Окружность, вписанная в треугольник, точкой касания де-
лит одну из сторон на отрезки, равные 3 и 4, а противолежащий этой
стороне угол равен 120
◦
. Найдите площадь треугольника.
.. Пусть CD — медиана треугольника ABC . Окружности, впи-
санные в треугольники ACD и BCD, касаются отрезка CD в точках M
и N.НайдитеMN, если AC−BC =2.
.. На основании AB равнобедренного треугольника ABC взята
точка D, причём BD − AD = 4. Найдите расстояние между точками,
в которых окружности, вписанные в треугольники ACD и BCD, каса-
ются отрезка CD.
.. В четырёхугольнике MNPQ расположены две непересекаю-
щиеся окружности так, что одна из них касается сторон MN , NP , PQ,
а другая — сторон MN , MQ, PQ. Точки B и A лежат соответственно на
сторонах MN и PQ, причём отрезок AB касается обеих окружностей.
Найдите длину стороны MQ, если NP = b и периметр четырёхугольни-
ка BAQM больше периметра четырёхугольника ABNP на величину 2p.
. . Около окружности радиуса R описан параллелограмм. Пло-
щадь четырёхугольника с вершинами в точках касания окружности
и параллелограмма равна S. Найдите стороны параллелограмма.
. . В четырёхугольнике ABCD сторона AB равна стороне BC ,
диагональ AC равна стороне CD, а ∠ ACB = ∠ ACD. Радиусы окружно-
стей, вписанных в треугольники ACB и ACD, относятся как 3 : 4. Най-
дите отношение площадей этих треугольников.
.. Периметр треугольника ABC равен 8. В треугольник вписана
окружность, и к ней проведена касательная, параллельная стороне
AB. Отрезок этой касательной, заключённый между сторонами AC
и CB, равен 1. Найдите сторону AB.
.. Радиус вписанной в треугольник ABC окружности равен
p
3 − 1. Угол BAC равен 60◦, а радиус окружности, касающейся сторо-
ны BC и продолжений сторон AB и AC , равен
p
3 + 1. Найдите углы
ABC и ACB.
.. В параллелограмме ABCD острый угол BAD равен α. Пусть
O1, O2, O3 , O4 — центры окружностей, описанных около треугольни-
ков DAB, DAC , DBC , ABC соответственно. Найдите отношение площа-
ди четырёхугольника O1O2O3O4 к площади параллелограмма ABCD.
.. Около треугольника ABC описана окружность. Медиана AD
продолжена до пересечения с этой окружностью в точке E . Известно,
что AB + AD = DE , ∠BAD = 60◦, AE = 6. Найдите площадь треугольни-
ка ABC.

Задачи на доказательство и вычисление

.. В четырёхугольник ABCD можно вписать и вокруг него мож-
но описать окружность. Диагонали этого четырёхугольника взаимно
перпендикулярны. Найдите его площадь, если радиус описанной
окружности равен R и AB = 2BC .
.. Радиус окружности, описанной около остроугольного тре-
угольника ABC , равен 1. Известно, что на этой окружности лежит
центр другой окружности, проходящей через вершины A, C и точку
пересечения высот треугольника ABC . Найдите AC .
.. Под каким углом видна из вершины прямого угла прямо-
угольного треугольника проекция вписанной окружности на гипо-
тенузу?
Задачи на доказательство и вычисление
... Сторона BC треугольника ABC равна 48. Около треуголь-
ника описана окружность радиуса 25. Известно, что радиус OA делит
сторону BC на два равных отрезка.
а) Докажите, что треугольник ABC равнобедренный.
б) Найдите его боковые стороны.
.. . Около треугольника KLM описана окружность с центром O.
Диаметр KP пересекает сторону LM в её середине Q, лежащей между
точками O и P.
а) Докажите, что треугольник KLM равнобедренный.
б) Найдите радиус окружности, если PQ = 18 и KM = 40.
... Дан треугольник со сторонами 25, 25 и 48.
а) Докажите, что он тупоугольный.
б) Найдите расстояние между центрами его вписанной и описан-
ной окружностей.
.. . Дан треугольник со сторонами 13, 13 и 10.
а) Докажите, что он остроугольный.
б) Найдите расстояние между центрами его вписанной и описан-
ной окружностей.
... Трапеция с основаниями 1 и 3 такова, что в неё можно
вписать окружность и около неё можно описать окружность.
а) Докажите, что центр описанной около трапеции окружности
расположен внутри трапеции.
б) Найдите площадь круга, описанного около трапеции.

 § . Окружности, связанные с треугольником и четырёхугольником
.. . Трапеция, одно основание которой в 5 раз больше друго-
го, такова, что в неё можно вписать окружность и вокруг неё можно
описать окружность.
а) Докажите, что центр описанной около трапеции окружности
расположен вне трапеции.
б) Найдите радиус окружности, описанной около трапеции, если
меньшее основание равно
p
70.
.. . В параллелограмме ABCD с углом A, равным 60◦, проведе-
на биссектриса угла B, пересекающая сторону CD в точке M .
а) Докажите, что треугольник BCM равносторонний.
б) В треугольник BCM вписана окружность радиуса
p
7. Другая
окружность вписана в трапецию AB M D. Найдите расстояние между
центрами этих окружностей.
.. . В треугольник ABC вписана окружность. Вторая окруж-
ность, лежащая вне треугольника, касается стороны BC и продолже-
ний двух других сторон.
а) Докажите, что расстояние между точками касания этих окруж-
ностей с прямой AB равно длине стороны BC .
б) Найдите расстояние между центрами окружностей, если ∠ ACB =
=90◦, ∠BAC=30
◦
, а радиус меньшей окружности равен
p
2.
... Длины сторон AB, AD , BC и CD выпуклого четырёхуголь-
ника ABCD в указанном порядке образуют арифметическую прогрес-
сию.
а) Докажите, что в этот четырёхугольник можно вписать окруж-
ность.
б) Найдите радиус этой окружности, если AB = 6, AD = 8, BC = 10,
CD=12иBD=BC.
.. . Окружность, вписанная в четырёхугольник ABCD, делит
стороны AD и CD точками касания в одном и том же отношении, счи-
тая от вершины D.
а) Докажите, что диагонали четырёхугольника перпендикулярны.
б) Известно, что около четырёхугольника можно описать окруж-
ность, AD = 56 и BD = 70. Найдите радиус окружности, вписанной
в четырёхугольник.
... В треугольник ABC вписана окружность радиуса R, касаю-
щаяся стороны AC в точке D, причём AD = R.
а) Докажите, что треугольник ABC прямоугольный.
б) Вписанная окружность касается сторон AB и BC в точках E и F .
Найдите площадь треугольника BEF , если R = 5 и CD = 15.

Задачи на доказательство и вычисление

.. . В треугольник ABC вписана окружность радиуса R, касаю-
щаяся стороны AC в точке M, причём AM =2R и CM =3R.
а) Докажите, что треугольник ABC прямоугольный.
б) Найдите расстояние между центрами его вписанной и описан-
ной окружностей, если R = 2.
... Дан выпуклый четырёхугольник ABCD со сторонами AB =
=3,BC =CD =5, AD =8 идиагональю AC=7.
а) Докажите, что около него можно описать окружность.
б) Найдите диагональ BD.
.. . Дан выпуклый четырёхугольник ABCD со сторонами AB =
=7,BC =25, AD =CD =15 идиагональю AC=24.
а) Докажите, что около него можно описать окружность.
б) Найдите диагональ BD.
... Сторона AC треугольника ABC больше стороны AB. Впи-
санная в треугольник окружность касается стороны BC в точке M ,
а вневписанная — в точке N .
а) Докажите, что MN = AC − AB.
б) Найдите расстояние между центрами окружностей, если сумма
их радиусов равна 24, а M N = 10.
.. . Окружность, вписанная в треугольник KLM , касается его
стороны KM в точке A, а вневписанная окружность касается продол-
жения стороны KM за вершину M в точке B.
а) Докажите, что AB = LM .
б) Найдите расстояние между центрами окружностей, если раз-
ность их радиусов равна 6, а L M = 8.
... Окружность, построенная на медиане B M равнобедренно-
го треугольника ABC как на диаметре, пересекает основание BC в точ-
ке K.
а) Докажите, что отрезок BK втрое больше отрезка CK .
б) Пусть указанная окружность пересекает сторону AB в точке N .
Найдите AB, если BK =18и BN =17.
.. . Окружность, построенная на биссектрисе BL равнобедрен-
ного треугольника ABC как на диаметре, пересекает основание BC
в точке P . Боковая сторона треугольника вдвое больше его основания.
а) Докажите, что отрезок BP в пять раз больше отрезка CP .
б) Пусть указанная окружность пересекает сторону AB в точке M .
Найдите BL, если ML =
p
15
2.

 § . Окружности, связанные с треугольником и четырёхугольником
... Диагонали AC и BD выпуклого четырёхугольника ABCD
перпендикулярны.
а) Докажите, что AB
2
+ CD2
=BC
2
+ AD2
.
б) Известно, что в этот четырёхугольник можно вписать окруж-
ность. Найдите её радиус, если BC = 8, CD = 12, ∠BAD = 150
◦
.
.. . Площадь четырёхугольника ABCD равна половине произ-
ведения его диагоналей.
а) Докажите, что диагнали четырёхугольника перпендикулярны.
б) В четырёхугольник ABCD можно вписать и вокруг него можно
описать окружность. Найдите его площадь, если радиус описанной
окружности равен 5 и AB = 2BC .
... Стороны треугольника относятся как 2 : 3 : 3.
а) Докажите, что точки касания вписанной и вневписанной окруж-
ностей треугольника делят его б́ольшую сторону на три равных от-
резка.
б) Найдите отношение радиусов этих окружностей.
.. . Точки касания вписанной и вневписанной окружностей
прямоугольного треугольника делят гипотенузу на три равных от-
резка.
а) Докажите, что разность радиусов этих окружностей равна гипо-
тенузе.
б) Найдите произведение радиусов окружностей, если гипотенуза
равна 3.
. .. К окружности, вписанной в квадрат ABCD, проведена ка-
сательная, пересекающая стороны AB и AD в точках M и N соответ-
ственно.
а) Докажите, что периметр треугольника AMN равен стороне
квадрата.
б) Прямая MN пересекает прямую CD в точке P . В каком отно-
шении делит сторону BC прямая, проходящая через точку P и центр
окружности, если AM : MB = 1 :3?
. . . Угол при вершине A ромба ABCD равен 60◦
. Прямая каса-
ется окружности, вписанной в ромб, в точке T и пересекает стороны
AB и AD в точках M и N соответственно.
а) Докажите, что периметры треугольников AMT и ANT равны.
б) Прямые MN и CD пересекаются в точке P . В каком отношении
делит сторону BC прямая, проходящая через точку P и центр окруж-
ности, если AN:ND=2:1?

§ . Пропорциональные отрезки в окружнос ти
Решение задачи  из диагностической работы
. На продолжении диаметра AB окружности отложен отрезок BC ,
равный диаметру. Прямая, проходящая через точку C, касается окруж-
ности в точке M . Найдите площадь треугольника ACM , если радиус
окружности равен R.
Ответ:
4
3 R2p
2.
Решение.ПустьO—центрокружности.ТогдаOM⊥CM.Впря-
моугольном треугольнике OMC известно, что OM = R и OC = OB +
+BC=R+2R =3R.Тогда
CM=
p
OC2−OM2 =
p
9R2−R2 = 2R
p
2, sin ∠OCM =
OM
OC=
R
3R=
1
3.
A
B
C
M
O
R
R
2R
Следовательно,
S∆ACM =
1
2AC·CM ·sin∠ACM=
1
2·4R·2R
p
2·
1
3=
4
3 R2p
2.
Ã
***
Этот раздел посвящен теореме о произведении отрезков пересека-
ющихся хорд окружности, теореме о касательной и секущей, а также
важному следствию из этих теорем.
Теорема. Произведения отрезков пересекающихся хорд окружно-
сти равны, т. е. если хорды AB и CD окружности пересекаются в точ-
кеM,тоAM·MB=CM·MD.
A
B
C
D
M


§ . Пропорциональные отрезки в окружности
Теорема (о касательной и секущей). Если из точки, лежащей
вне окружности, проведены к окружности касательная и секущая,
то произведение всей секущей на её внешнюю часть равно квадра-
ту касательной, т. е. если точка M расположена вне окружности,
прямая, проходящая через точку M , касается окружности в точке C ,
а вторая прямая, проходящая через точку M , пересекает окружность
вточках AиB,тоMC2=MA·MB.
A
B
C
M
Следствие. Для данной точки M , данной окружности и любой
прямой, проходящей через точку M и пересекающей окружность
в точках A и B, произведение MA · MB одно и то же.
Пример . Расстояние от точки P до центра окружности радиу-
са 11 равно 7. Через точку P проведена хорда, равная 18. Найдите
отрезки, на которые делится хорда точкой P.
Ответ: 12 и 6.
Р е ш е н и е. Пусть O — центр окружности, AB — данная хорда.
Проведём диаметр CD, содержащий точку P (P между O и D). Обо-
значим PB = x . Тогда
AP=18−x, DP =OD−OP =11−7=4;
PC=OP+OC =7+11=18.
A
B
C
D
O
P
11
4
7
x
18−x
Из теоремы о пересекающихся хордах получаем AP · PB = PD · PC , или
(18− x)x =4·18.Из этогоуравнения находим, что x =12 или x=6. Ã

Решение задачи  из диагностической работы

Пример . Из точки A, лежащей вне окружности, проведены
к окружности касательная и секущая. Расстояние от точки A до точки
касания равно 16, а расстояние от точки A до одной из точек пересе-
чения секущей с окружностью равно 32. Найдите радиус окружности,
если расстояние от её центра до секущей равно 5.
Ответ: 13.
Р е ш е н и е. Пусть секущая пересекает окружность в точках B и C ,
а M —точка касания. Тогда AM =16, AC =32, AB+BC =32.По тео-
реме о касательной и секущей AM 2
= AC ·AB,или162
= 32(32 − BC).
Отсюда находим, что BC = 24.
A
B
C
K
M
O
5
8
12
12
16
Пусть K — проекция центра O данной окружности на хорду BC.
Радиус окружности находим по теореме Пифагора из прямоугольного
треугольника OKB: R = OB =
p
OK2+BK2=
p
25+144=13.
Ã
Пример . Докажите, что прямая, проходящая через точки пере-
сечения двух окружностей, делит пополам общую касательную к ним.
Доказательство. Пусть A иB—точки пересечениядвух
окружностей, MN — общая касательная (M и N — точки касания),
K — точка пересечения прямых AB и MN ( A лежит между K и B).
A
B
K
M
N
Тогда M K
2
=KB·KAиNK
2
= KB ·KA. Следовательно, MK =NK.


§ . Пропорциональные отрезки в окружности
Подготовительные задачи
. . Точка M внутри окружности делит хорду этой окружности на
отрезки, равные a и b. Через точку M проведена хорда AB, делящаяся
точкой M пополам. Найдите AB.
. . Диагонали вписанного четырёхугольника ABCD пересекают-
сявточке K.Известно,что AB=a, BK =b,AK =c,CD =d.НайдитеAC.
. . Из точки, расположенной вне окружности на расстоянии
p
7
от центра, проведена секущая, внутренняя часть которой вдвое мень-
ше внешней и равна радиусу окружности. Найдите радиус окруж-
ности.
.. Через точку M проведены две прямые. Одна из них касается
некоторой окружности в точке A, а вторая пересекает эту окружность
в точках B иC, причёмBC=7 и BM=9.Найдите AM.
.. Из точки A проведены два луча, пересекающие данную
окружность: один — в точках B и C, другой — в точках D и E. Из-
вестно, что AB=7, BC =7, AD =10. Найдите DE.
.. Точка M удалена от центра окружности радиуса R на рассто-
яние d. Прямая, проходящая через точку M , пересекает окружность
в точках A и B. Найдите произведение AM · BM .
.. В квадрат ABCD со стороной a вписана окружность, которая
касается стороны CD в точке E . Найдите хорду, соединяющую точки,
в которых окружность пересекается с прямой AE.
.. В прямоугольном треугольнике ABC угол A прямой, катет AB
равен a, радиус вписанной окружности равен r. Вписанная окруж-
ность касается катета AC в точке D. Найдите хорду, соединяющую
точки пересечения окружности с прямой BD.
. . На боковой стороне равнобедренного треугольника как на
диаметре построена окружность, делящая вторую боковую сторону на
отрезки, равные a и b. Найдите основание треугольника.
.. В окружности с центром O проведены хорды AB и CD, пе-
ресекающиеся в точке M , причём AM = 4, MB = 1, CM = 2. Найдите
угол OMC .
Тренировочные задачи
.. В окружность вписан четырёхугольник ABCD, причём AB
является диаметром окружности. Диагонали AC и BD пересекаются
в точке M. Известно, что BC =3, CM =
3
4 , а площадь треугольника
ABC втрое больше площади треугольника ACD. Найдите AM .

Тренировочные задачи

. . Через вершины B и C треугольника ABC проведена окруж-
ность, которая пересекает сторону AB в точке K , а сторону AC —
в точке E.Найдите AE, зная, что AK=KB=a, ∠BCK=α, ∠CBE=β.
.. Окружность, построенная на стороне AC треугольника ABC
как на диаметре, проходит через середину стороны BC и пересекает
в точке D продолжение стороны AB за точку A, причём AD =
2
3 AB.
Найдите площадь треугольника ABC , если AC = 1.
.. Каждая из боковых сторон AB и BC равнобедренного тре-
угольника ABC разделена на три равные части, и через четыре точ-
ки деления на этих сторонах проведена окружность, высекающая на
основании AC хорду DE. Найдите отношение площадей треугольни-
ков ABC иBDE,если AB=BC =3иAC=4.
.. Окружность, диаметр которой равен
p
10, проходит через
соседние вершины A и B прямоугольника ABCD. Длина касательной,
проведённой из точки C к окружности, равна 3, AB = 1. Найдите сто-
рону BC.
.. Окружность проходит через соседние вершины M и N пря-
моугольника MNPQ. Длина касательной, проведённой из точки Q
к окружности, равна 1, PQ = 2. Найдите площадь прямоугольника
MNPQ, если диаметр окружности равен
p
5.
.. Точки A, B, C , D — последовательные вершины прямоуголь-
ника. Окружность проходит через вершины A и B и касается стороны
CD. Через вершину D проведена прямая, которая касается той же
окружности в точке E , а затем пересекает продолжение стороны
AB в точке K . Найдите площадь трапеции BCDK , если известно, что
AB=10иKE:KA=3:2.
.. Найдите радиус окружности, которая высекает на обеих сто-
ронах угла, равного α, хорды, равные a, если известно, что расстояние
между ближайшими концами этих хорд равно b.
.. Сторона квадрата ABCD равна 1 и является хордой неко-
торой окружности, причём остальные стороны квадрата лежат вне
этой окружности. Касательная CK , проведённая из вершины C к этой
же окружности, равна 2. Найдите диаметр окружности.
.. В прямоугольном треугольнике ABC с катетами AB = 3
и BC = 4 через середины сторон AB и AC проведена окружность, каса-
ющаяся катета BC . Найдите длину отрезка гипотенузы AC , который
лежит внутри этой окружности.
.. В треугольнике ABC сторона BC равна 4, а медиана, про-
ведённая к этой стороне, равна 3. Найдите длину общей хорды двух


§ . Пропорциональные отрезки в окружности
окружностей, каждая из которых проходит через точку A и касает-
ся BC, причём одна касается BC в точке B, а вторая — в точке C.
. . Окружность, проходящая через вершины B, C и D паралле-
лограмма ABCD, касается прямой AD и пересекает прямую AB в точ-
кахBиE.НайдитеAE,еслиAD=4иCE=5.
. . Из точки A, находящейся на расстоянии 5 от центра окруж-
ности радиуса 3, проведены две секущие A KC и ALB, угол между кото-
рыми равен 30
◦
(K, C , L , B — точки пересечения секущих с окружно-
стью). Найдите площадь треугольника AKL, если площадь треуголь-
ника ABC равна 10.
.. На прямой расположены точки A, B, C и D, следующие друг
за другом в указанном порядке. Известно, что BC = 3, AB = 2CD . Через
точки A и C проведена некоторая окружность, а через точки B и D —
другая. Их общая хорда пересекает отрезок BC в точке K . Найдите B K .
.. В равнобедренном треугольнике ABC ( AB = AC) проведены
биссектрисы AD, BE , CF . Найдите BC, если известно, что AC = 1, а вер-
шина A лежит на окружности, проходящей через точки D, E и F .
.. Окружность касается сторон AB и AD прямоугольника
ABCD и проходит через вершину C. Сторону DC она пересекает
в точке N . Найдите площадь трапеции ABND, если AB = 9 и AD = 8.
.. На одной из сторон угла, равного α (α < 90◦), с вершиной
в точке O взяты точки A и B, причём OA = a, OB = b. Найдите ради-
ус окружности, проходящей через точки A и B и касающейся другой
стороны угла.
.. На катете AC прямоугольного треугольника ABC как на
диаметре построена окружность. Она пересекает гипотенузу AB в точ-
ке E . На стороне BC взята точка G так, что отрезок AG пересека-
ет окружность в точке F , причём отрезки EF и AC параллельны,
BG=2CG и AC=2
p
3. Найдите GF .
.. В параллелограмме ABCD угол BCD равен 150◦ , а сторона
AD равна 8. Найдите радиус окружности, касающейся прямой CD
и проходящей через вершину A, а также пересекающей сторону AD
на расстоянии 2 от точки D.
.. Окружность и прямая касаются в точке M . Из точек A и B
этой окружности опущены перпендикуляры на прямую, равные a и b
соответственно. Найдите расстояние от точки M до прямой AB.
.. Окружность, вписанная в треугольник ABC , делит медиану
BM на три равные части. Найдите отношение BC : CA : AB.

Задачи на доказательство и вычисление

. . Две окружности радиусов R и r пересекаются в точках A и B
и касаются прямой в точках C и D соответственно; N — точка пересе-
чения прямых AB и CD (B между A и N). Найдите:
) радиус окружности, описанной около треугольника ACD;
) отношение высот треугольников NAC и NAD, опущенных из вер-
шины N.
.
∗
. Равнобедренная трапеция с основаниями AD и BC ( AD > BC)
описана около окружности, которая касается стороны CD в точке M .
Отрезок AM пересекает окружность в точке N . Найдите отноше-
ниеADкBC,еслиAN:NM=k.
.∗
. В трапеции ABCD с основаниями AD и BC угол A равен 45◦,
угол D равен 60◦
. На диагоналях трапеции как на диаметрах постро-
ены окружности, пересекающиеся в точках M и N . Хорда M N пересе-
кает основание AD в точке E . Найдите отношение AE : ED.
Задачи на доказательство и вычис ление
... Точка M — середина гипотенузы AB прямоугольного тре-
угольника ABC . На отрезке CM как на диаметре построена окруж-
ность.
а) Докажите, что она проходит через середины катетов.
б) AP и BQ — касательные к этой окружности (P и Q — точки ка-
сания). Найдите отношение AP : BQ, если tg ∠ ABC = 2.
.. . Точка M — середина катета AC прямоугольного треуголь-
ника ABC . На отрезке BM как на диаметре построена окружность,
пересекающая гипотенузу AB в точке E , отличной от B. Касательная,
проведённая к окружности из точки A, параллельна BM и пересекает
в точке D продолжение катета BC за вершину B.
а) Докажите, что ∠ ACE = ∠BAD.
б) Найдите острые углы треугольника ABC .
... В прямоугольном треугольнике ABC с гипотенузой AB про-
ведены медианы AM и BN . Около четырёхугольника ABMN можно
описать окружность.
а) Докажите, что треугольник ABC равнобедренный.
б) Найдите радиус окружности, описанной около четырёхугольни-
ка ABMN, если AB=4
p
5.
.. . В прямоугольном треугольнике ABC через середины гипо-
тенузы AB и катета AC проведена окружность, касающаяся катета BC
в точке K.
а) Докажите, что BK = 3CK .


§ . Пропорциональные отрезки в окружности
б) Найдите отрезок гипотенузы, который лежит внутри этой ок-
ружности, если AB = 50 и BC = 40.
... Отрезок CD — биссектриса треугольника ABC . Окруж-
ность, проходящая через точки C и D, касается стороны AB и пе-
ресекает стороны AC и BC в точках M и N соответственно.
а) Докажите, что M N k AB.
б)Найдите MN, если AD=2,BD =4 и AM=1.
.. . Отрезок CD — биссектриса треугольника ABC . Окруж-
ность, проходящая через точки C и D , касается стороны AB и пе-
ресекает стороны AC и BC в точках M и N соответственно.
а) Докажите, что ∠ADM =∠BDN.
б)Найдите AB, если AM =1, CM =3 и BN =2.
... Из точки A проведены секущая и касательная к окружно-
сти радиуса R. Пусть B — точка касания, а D и C — точки пересече-
ния секущей с окружностью, причём точка D лежит между A и C .
Известно, что B D — биссектриса угла B треугольника ABC и её длина
равна R.
а) Докажите, что треугольник ABC прямоугольный.
б) Найдите расстояние от точки A до центра окружности.
.. . Из точки A проведены касательная и перпендикулярная
ей секущая к окружности радиуса R с центром O. Пусть B — точка ка-
сания, а D и C — точки пересечения секущей с окружностью, причём
D — середина AC .
а) Докажите, что AD =
2
3R.
б) Найдите площадь четырёхугольника ABOC .
... Около треугольника ABC описана окружность. Касатель-
ная к окружности, проходящая через точку B, пересекает прямую AC
в точке M.
а) Докажите, что треугольники AMB и BMC подобны.
б)Найдите отношение AM :MC, если AB:BC=3:2.
.. . Около треугольника KLM описана окружность. Касатель-
ная к окружности, проходящая через точку M , пересекает прямую KL
в точке P.
а) Докажите, что ∠PKM = ∠PML.
б)Найдите отношение PK :KL, если MK :ML=3:4.
... Окружность, проходящая через вершины A, B и C прямо-
угольной трапеции ABCD с прямыми углами при вершинах A и B,

Задачи на доказательство и вычисление

пересекает отрезки AD и CD соответственно в точках M и N , причём
AM:AD=CN:CD=1:3.
а) Докажите, что CD = AD.
б) Найдите площадь трапеции, если радиус окружности равен 3.
.. . Окружность, проходящая через вершины A, C и D прямо-
угольной трапеции ABCD с основаниями AD и BC , пересекает мень-
шую боковую сторону AB в точке P и касается прямой BC. Известно,
что AD=CD.
а) Докажите, что CP — биссектриса угла ACB.
б) В каком отношении прямая DP делит площадь трапеции?
... Основание и боковая сторона равнобедренного треуголь-
ника равны 26 и 38 соответственно.
а) Докажите, что средняя линия треугольника, параллельная осно-
ванию, пересекает окружность, вписанную в треугольник.
б) Найдите длину отрезка этой средней линии, заключённого
внутри окружности.
.. . Основание равнобедренного треугольника равно 20, угол
при вершине равен 2 arctg
5
12.
а) Докажите, что средняя линия треугольника, параллельная осно-
ванию, пересекает окружность, вписанную в треугольник.
б) Найдите длину отрезка этой средней линии, заключённого
внутри окружности.
... Пусть CQ — биссектриса треугольника ABC . Касательная к
описанной окружности треугольника ABC , проходящая через точку C,
пересекает прямую AB в точке D.
а) Докажите, что треугольник CDQ равнобедренный.
б)НайдитеCD, если BQ=a и AQ=b(a>b).
.. . Касательная к описанной окружности треугольника KLM ,
проходящая через точку K, пересекает прямую LM в точке N . На сто-
роне LM взята точка A, причём NK = NA.
а) Докажите, что KA — биссектриса треугольника KLM .
б)Найдите LM, если KN =8 и KM =2KL.
... Хорды AD, BE и CF окружности делят друг друга на три
равные части.
а) Докажите, что эти хорды равны.
б) Найдите площадь шестиугольника ABCDEF , если точки A, B,
C, D , E и F последовательно расположены на окружности, а радиус
окружности равен 2
p
21.


§ . Пропорциональные отрезки в окружности
.. . Хорды AD, BE и CF окружности делят друг друга на три ча-
сти, причём внутренний отрезок каждой хорды вдвое больше каждого
из внешних.
а) Докажите, что эти хорды равны.
б) Найдите площадь шестиугольника ABCDEF , если точки A, B,
C, D , E и F последовательно расположены на окружности, а радиус
окружности равен
p
26.
. .. Четырёхугольник ABCD с перпендикулярными диагоналя-
ми AC и BD вписан в окружность.
а) Докажите, что прямая, проходящая через точку пересечения
диагоналей четырёхугольника перпендикулярно стороне BC , делит
пополам сторону AD.
б) Найдите стороны четырёхугольника ABCD, если известно, что
AC = 84, BD = 77, а диаметр окружности равен 85.
.. . Во вписанном четырёхугольнике ABCD стороны BC и CD
равны. Диагонали четырёхугольника пересекаются в точке K .
а) Докажите, что AC ·CK =BC2.
б) Найдите площадь четырёхугольника ABCD, если известно, что
AC=8 и ∠BAD=150
◦
.

§ . Углы, связанные с окружностью. Метод
вспомогательной окружности
Решение задачи  из диагностической работы
. Окружность S1 проходит через центр окружности S2 и пересе-
кает её в точках A и B. Хорда AC окружности S1 касается окружности
S2 в точке A и делит первую окружность на дуги, градусные меры
которых относятся как 5 : 7. Найдите градусные меры дуг, на которые
окружность S2 делится окружностью S1.
Ответ: 150
◦
и 210
◦
.
Решение. ПустьO1иO2—центрыокружностейS1иS2соот-
ветственно. Тогда
∠AO1C = 360◦
·
5
5+7
= 150
◦
.
Поскольку ∠O2 AC = 90◦ (радиус, проведённый в точку касания, пер-
пендикулярен касательной), отрезок O2C — диаметр окружности S1,
поэтому
∠AO2C =
1
2∠AO1C = 75◦
.
A
B
C
O1
O2
S1
S2
75◦
75◦
Тогда градусная мера дуги окружности S2, заключённой между сторо-
нами угла AO2C , равна 75◦, а градусная мера дуги AB окружности S2,
содержащейся внутри окружности S1, равна 150
◦
. Следовательно, до-
полнительная к ней дуга окружности S2 равна 360◦
− 150
◦
= 210
◦
.
Ã
***
Напомним, что угловая величина дуги — это угловая величина со-
ответствующего этой дуге центрального угла.


§ . Углы, связанные с окружностью
Вписанный угол равен половине угловой величины соответствую-
щего центрального угла (дуги). Отсюда следует, что вписанные углы,
опирающиеся на одну и ту же дугу, равны, т. е. если точки A и B лежат
на окружности по одну сторону от прямой, содержащей хорду CD, то
∠CAD = ∠CBD. Если же точки A и B лежат по разные стороны от пря-
мой CD, то ∠CAD +∠CBD = 180◦
.
A
B
C
D
α
α
A
B
C
D
α
180◦
−α
A
B
C
Угол между касательной и хордой равен по-
ловине угловой величины дуги, заключённой
между ними, т. е. если прямая касается окруж-
ности в точке A, точка B лежит на этой пря-
мой, а точка C — на окружности, причём все
три точки различны, то угловая величина уг-
ла BAC равна половине угловой величины дуги
AC, заключённой внутри угла BAC .
A
B
C
D
M
α
β
Пример 1. Докажите, что угол между пе-
ресекающимися хордами равен полусумме уг-
ловых величин противоположных дуг, высека-
емых на окружности этими хордами, т. е . если
хорды AB и CD пересекаются в точке M , лежа-
щей внутри окружности, то угловая величина
каждого из углов AMC и BMD равна полусум-
ме угловых величин дуг AC и BD, заключённых
внутри этих углов.
Доказательство. Пустьугловые величиныдуг AC иBD,
заключённых внутри углов AMC и BMD, равны α и β соответственно.
По теореме о внешнем угле треугольника
∠AMC = ∠MBC+∠MCB=∠ABC+∠DCB=
α
2+
β
2=
α+β
2,
что и требовалось доказать.
Пример . Докажите, что угол между секущими, проведёнными
к окружности из точки, лежащей вне окружности, равен полуразности

Решение задачи  из диагностической работы

угловых величин дуг, содержащихся внутри этого угла, т. е . если точ-
ка M лежит вне окружности, одна прямая, проходящая через эту точ-
ку, пересекает окружность последовательно в точках A и B, а вторая
прямая, проходящая через точку M , — в точках C и D, то угловая ве-
личина угла BMD равна полуразности угловых величин дуг BD и AC ,
заключённых внутри этого угла.
Доказательство. Пустьугловые величиныдугAC иBD,
заключённых внутри углов AMC и BMD, равны α и β соответственно
(α<β).
A
B
C
D
M
α
β
По теореме о внешнем угле треугольника
∠BMD=∠AMC=∠BCD−∠MBC=∠BCD−∠ABC =
β
2−
α
2=
β−α
2.
Пример . Касательная в точке A к описанной окружности тре-
угольника ABC пересекает прямую BC в точке E; AD — биссектриса
треугольника ABC . Докажите, что AE = ED .
Доказательство. Пустьточка E лежит на продолжении
стороны BC за точку B. Применив теорему об угле между касательной
и хордой и теорему о внешнем угле треугольника, получим, что
∠EAD = ∠EAB+∠BAD = ∠ACB+∠DAC = ∠EDA.
A
B
C
D
E
Значит, треугольник ADE является равнобедренным, следовательно,
AE=ED.


§ . Углы, связанные с окружностью
Пример . В круге провели три хорды AB, BC , CD и отметили их
середины M , N и K соответственно. Известно, что ∠BMN = α. Найди-
те ∠NKC.
Ответ: α или 180◦
−α.
Решение.ПустьточкиAиDлежатпооднусторонуотпрямой
BC. Поскольку KN и MN — средние линии треугольников BCD и CBA,
тоKNkBDиMNkAC.Поэтому
∠NKC=∠BDC=∠BAC=∠BMN=α.
Пусть точки A и D лежат по разные стороны от прямой BC. По-
скольку KN и MN — средние линии треугольников BCD и CBA, то
KNkBDиMNkAC.Поэтому
∠BMN = ∠BAC, ∠NKC = ∠BDC.
A
B
C
D
K
M
N
α
A
B
C
D
K
M
N
α
Значит,
∠BMN+∠NKC = ∠BAC+∠BDC =180◦
.
Следовательно,
∠NKC = 180◦
− ∠BMN = 180◦
−α.
Ã
***
Если при размышлении над задачей удаётся заметить, что какие-
то четыре точки лежат на одной окружности, то дальнейшие рассуж-
дения сводятся к известным свойствам углов, связанных с окружно-
стью. Этот метод обычно называют методом вспомогательной окруж-
ности.
Отметим наиболее известные условия, при которых четыре точки
лежат на одной окружности.
) Можно указать точку, равноудалённую от рассматриваемых то-
чекA,B,CиD.

Решение задачи  из диагностической работы

) Из точек A и B отрезок CD виден под прямым углом.
) Из точек A и B, лежащих по одну сторону от прямой CD, отре-
зок CD виден под одним и тем же углом.
) Точки A и B лежат по разные стороны от прямой CD, и при этом
сумма углов CAD и CBD равна 180◦
.
) Точки A и B лежат на одной стороне неразвёрнутого угла с вер-
шинойO,точкиC иD—надругой,иприэтомOA·OB=OC·OD.
) Отрезки AB и CD пересекаются в точке O, и при этом OA · OB =
=OC ·OD.
Пример . Известно, что BM и CN — высоты треугольника ABC ,
при этом MN = 10 и BC = 26. Найдите расстояние между серединами
отрезков MN и BC.
Ответ: 12.
Решение. ПустьP иQ—серединыотрезковBC иMN соот-
ветственно. Из точек M и N отрезок BC виден под прямым углом,
значит, эти точки лежат на окружности с диаметром BC . Точка P —
центр окружности, а Q — середина хорды MN , поэтому PQ ⊥ MN.
Q
A
B
C
M
N
P
13
13
13
5
Из прямоугольного треугольника PQM находим, что
PQ=
p
PM2−QM2=
p
132−52 = 12.
Ã
Пример . Основание CD, диагональ BD и боковая сторона AD
трапеции ABCD равны p. Боковая сторона BC равна q. Найдите диа-
гональ AC .
Ответ:
p4p2 − q2.


§ . Углы, связанные с окружностью
Решение. Окружность сцентром в точке D ирадиусом p
проходит через точки A, B и C . Если CC1 — диаметр окружности, то
ABCC1 — равнобедренная трапеция, AC1 = BC = q .
A
B
C
D
C1
p
p
p
p
q
q
Поскольку ∠CAC1 = 90◦ (точка A лежит на окружности с диамет-
ром CC1),
AC2
=CC
2
1−AC
2
1=4p2
−q
2
.
Следовательно, AC =
p4p2 − q2.
Ã
Подготовительные задачи
.. Окружность касается сторон угла с вершиной A в точках B
и C . Найдите градусные меры дуг, на которые окружность делится
точками B и C, если ∠BAC=70◦
.
. . Пусть AB и AC — равные хорды, MAN — касательная, градус-
ная мера дуги BC , не содержащей точки A, равна 200◦
. Найдите углы
MAB и NAC.
.. Треугольник ABC равнобедренный. Радиус OA описанного
круга образует с основанием AC угол OAC , равный 20◦
.
Найдите
угол BAC .
.. Окружность описана около равностороннего треугольника
ABC. На дуге BC , не содержащей точку A, расположена точка M ,
делящая градусную меру этой дуги в отношении 1 : 2. Найдите углы
треугольника AMB.
.. Точки A, B, C и D последовательно расположены на окруж-
ности. Известно, что градусные меры меньших дуг AB, BC , CD и AD
относятся как 1 : 3 : 5 : 6. Найдите углы четырёхугольника ABCD.
.. Окружность проходит через вершины A и C треугольника
ABC, пересекая сторону AB в точке E и сторону BC в точке F . Угол

Тренировочные задачи

AEC в 5 раз больше угла BAF , а угол ABC равен 72◦
. Найдите радиус
окружности, если AC = 6.
.. Из точки P , расположенной внутри острого угла с верши-
ной A, опущены перпендикуляры PC и PB на стороны угла. Известно,
что ∠CBP =25
◦
. Найдите угол CAP .
.. В окружность вписан прямоугольник ABCD, сторона AB ко-
торого равна a. Из конца K диаметра KP , параллельного стороне AB,
сторона BC видна под углом β . Найдите радиус окружности.
. . В выпуклом четырёхугольнике ABCD известно, что ∠BCD =
= 80◦, ∠ACB=50
◦
и ∠ABD=30
◦
. Найдите угол ADB.
. . В выпуклом четырёхугольнике ABCD известно, что ∠ ACB =
=25
◦
, ∠ACD=40◦ и ∠BAD=115
◦
. Найдите угол ADB.
.. В выпуклом четырёхугольнике ABCD известно, что
∠ABC = 116◦, ∠ADC = 64
◦
,
∠CAB = 35
◦
и ∠CAD=52
◦
.
Найдите угол между диагоналями, опирающийся на сторону AB.
. . В выпуклом четырёхугольнике ABCD известно, что
∠ABD=∠ACD=45◦, ∠BAC=30
◦
,
BC=1.
Найдите AD.
. . Во вписанном четырёхугольнике ABCD известны углы:
∠DAB=α, ∠ABC=β, ∠BKC=γ,
где K — точка пересечения диагоналей. Найдите угол ACD.
Тренировочные задачи
.. Около треугольника ABC, в котором BC = a, ∠B = α, ∠C = β ,
описана окружность. Биссектриса угла A пересекает эту окружность
в точке K. Найдите AK.
.. Треугольники ABC и ADC имеют общую сторону AC; сто-
роны AD и BC пересекаются в точке M . Углы B и D равны по 40◦
.
Расстояние между вершинами D и B равно стороне AB, ∠ AMC = 70◦
.
Найдите углы треугольников ABC и ADC .
.. Внутри угла с вершиной O взята некоторая точка M . Луч OM
образует со сторонами угла углы, один из которого больше другого
на 10
◦
; A и B — проекции точки M на стороны угла. Найдите угол
между прямыми AB и OM .


§ . Углы, связанные с окружностью
.. Вершина угла величиной 70◦ служит началом луча, обра-
зующего с его сторонами углы 30◦ и 40◦
. Из некоторой точки M на
этот луч и на стороны угла опущены перпендикуляры, основания
которых — A, B и C . Найдите углы треугольника ABC .
.. В остроугольном треугольнике ABC из основания D высоты
BD опущены перпендикуляры DM и DN на стороны AB и BC . Извест-
но, что MN = a, BD =b. Найдите угол ABC.
.. Хорда делит окружность на дуги, градусные меры которых
относятся как 11 : 16. Найдите угол между касательными, проведён-
ными через концы этой хорды.
. . Расстояние между центрами непересекающихся окружнос-
тей равно a. Докажите, что точки пересечения общих внешних ка-
сательных с общими внутренними касательными лежат на одной
окружности, и найдите её радиус.
.. В треугольнике ABC проведены биссектрисы AD и BE , пе-
ресекающиеся в точке O. Известно, что OE = 1, а вершина C лежит
на окружности, проходящей через точки E , D и O. Найдите стороны
и углы треугольника EDO.
. . В треугольнике ABC угол B прямой, величина угла A рав-
наα
6
= 45◦, точка D — середина гипотенузы. Точка C1 симметрична
точке C относительно прямой BD. Найдите угол AC1B.
. . На стороне AB треугольника ABC во внешнюю сторону по-
строен равносторонний треугольник. Найдите расстояние между его
центром и вершинойC, если AB=c и ∠C=120
◦
.
.. В четырёхугольнике ABCD углы B и D прямые. Диагональ
AC образует со стороной AB острый угол 40◦, а со стороной AD —
угол 30
◦
. Найдите острый угол между диагоналями AC и BD.
.. В прямоугольном треугольнике ABC угол при вершине A ра-
вен 60◦, O — середина гипотенузы AB, P — центр вписанной окруж-
ности. Найдите угол POC .
.. В параллелограмме ABCD острый угол равен α. Окружность
радиуса r проходит через вершины A, B, C и пересекает прямые AD
и CD в точках M и N . Найдите площадь треугольника BMN .
.. Окружность, проходящая через вершины A, B и C паралле-
лограмма ABCD, пересекает прямые AD и CD в точках M и N соответ-
ственно. Точка M удалена от вершин B, C и D на расстояния 4, 3 и 2
соответственно. Найдите M N .
.. В окружность вписан четырёхугольник ABCD, диагонали ко-
торого взаимно перпендикулярны и пересекаются в точке E . Прямая,

Тренировочные задачи

проходящая через точку E и перпендикулярная к BC , пересекает сто-
рону AD в точке M . Докажите, что EM — медиана треугольника AED,
и найдите её длину, если AB=7, CE =3, ∠ADB=α.
.. Дан треугольник ABC . Из вершины A проведена медиана
AM , а из вершины B — медиана BP . Известно, что угол APB равен
углу BMA. Косинус угла ACB равен 0,8 и BP = 1. Найдите площадь
треугольника ABC .
. . В треугольнике ABC угол ABC равен α, угол BCA равен 2α.
Окружность, проходящая через точки A, C и центр описанной око-
ло треугольника ABC окружности, пересекает сторону AB в точке M .
Найдите отношение AM к AB.
.. Точка E лежит на продолжении стороны AC равносторон-
него треугольника ABC за точку C. Точка K — середина отрезка CE .
Прямая, проходящая через точку A перпендикулярно AB, и прямая,
проходящая через точку E перпендикулярно BC , пересекаются в точ-
ке D. Найдите углы треугольника BKD.
. . Вне правильного треугольника ABC , но внутри угла BAC взя-
та точка M так, что угол CMA равен 30◦ и угол BMA равен α. Найдите
угол ABM.
.. В трапеции MNPQ (MQ k NP) угол NQM в два раза меньше
угла MPN . Известно, что
NP=MP =
13
2, MQ=12.
Найдите площадь трапеции.
.. Дан угол, равный α. На его биссектрисе взята точка K ; P
и M — проекции K на стороны угла. На отрезке PM взята точка A,
причём KA = a. Прямая, проходящая через A перпендикулярно KA, пе-
ресекает стороны угла в точках B и C . Найдите площадь треугольни-
ка BKC.
.. На биссектрисе угла с вершиной L взята точка A. Точки K
и M — основания перпендикуляров, опущенных из точки A на сторо-
ны угла. На отрезке KM взята точка P (KP < PM ), и через неё перпен-
дикулярно отрезку AP проведена прямая, пересекающая прямую KL
в точке Q (K между Q и L), а прямую ML — в точке S. Известно, что
∠KLM=α, KM =a, QS=b.НайдитеQK.
.. В выпуклом четырёхугольнике ABCD проведены диагона-
ли AC и BD. Известно, что AD = 2, ∠ABD = ∠ACD = 90◦, а расстоя-
ние между центрами окружностей, вписанных в треугольники ABD
и ACD, равно
p
2. Найдите BC.


§ . Углы, связанные с окружностью
.∗
. В треугольнике ABC перпендикуляр, проходящий через се-
редину стороны AB, пересекает прямую AC в точке M , а перпенди-
куляр, проходящий через середину стороны AC , пересекает прямую
AB в точке N . Известно, что M N = BC и прямая MN перпендикулярна
прямой BC. Найдите углы треугольника ABC .
.
∗
.
В равносторонний треугольник ABC вписана полуокруж-
ность с центром O на стороне AB. Некоторая касательная к полу-
окружности пересекает стороны BC и AC в точках M и N соответ-
ственно, а прямая, проходящая через точки касания сторон BC и AC
с полуокружностью, пересекает отрезки OM и ON соответственно в
точках P и Q. Найдите PQ, если MN =2.
Задачи на доказательство и вычисление
... В окружность вписан четырёхугольник с тремя равными
сторонами.
а) Докажите, что в этом четырёхугольнике есть параллельные сто-
роны.
б) Найдите диагонали четырёхугольника, если радиус окружности
равен 25, а каждая из трёх равных сторон четырёхугольника равна 30.
.. . В окружность вписана трапеция. Боковая сторона трапе-
ции видна из центра окружности под прямым углом.
а) Докажите, что высота трапеции равна её средней линии.
б) Найдите площадь трапеции, если радиус окружности равен 5, а
тангенс угла при большем основании равен 3.
... Дан выпуклый четырёхугольник ABCD. Известно, что
cos ∠ABC = −cos ∠ADC.
а) Докажите, что этот четырёхугольник вписанный.
б) Найдите радиус окружности, описанной около четырёхугольни-
ка, если ∠ACB=30
◦
, B C = 6, а высоты треугольников ABD и CBD, про-
ведённые из вершины B, равны.
.. . Дан выпуклый четырёхугольник ABCD. Известно, что
cos ∠ABD = cos ∠ACD.
а) Докажите, что этот четырёхугольник вписанный.
б) Найдите площадь четырёхугольника, если ∠ ACB = 30
◦
,BD=8,
AD = 6, а диагональ BD проходит через середину диагонали AC .
... Диагонали трапеции перпендикулярны боковым сторонам.
а) Докажите, что трапеция равнобедренная.
б) Найдите площадь трапеции, если её основания равны 10 и 26.

Задачи на доказательство и вычисление

... Дана трапеция ABCD с основаниями AD и BC, ∠ABD =
= ∠ACD.
а) Докажите, что трапеция равнобедренная.
б) Найдите площадь трапеции, если AD =7 и BC =5, а ∠ACD=60◦
.
... Дан параллелограмм ABCD. Прямая CD касается окружно-
сти, описанной около треугольника ABD.
а) Докажите, что диагональ BD равна одной из сторон параллело-
грамма.
б) Найдите площадь параллелограмма ABCD, если BD =2 и ∠BCD=
= 45◦
.
.. . Стороны KN и LM трапеции KL M N параллельны, прямые
LM и MN — касательные к окружности, описанной около треугольни-
ка KLN.
а) Докажите, что треугольники LMN и KLN подобны.
б) Найдите площадь треугольника KLN , если KN = 3, а ∠LMN =
= 120
◦
.
... Две окружности пересекаются в точках A и B. Через точ-
ку B проведена прямая, пересекающая окружности в точках C и D, ле-
жащих по разные стороны от прямой AB. Касательные к этим окруж-
ностям в точках C и D пересекаются в точке E .
а) Докажите, что четырёхугольник ACED вписанный.
б)Найдите AE, если AB=10, AC =16, AD =15.
.. . Две окружности пересекаются в точках P и Q. Через
точку Q проведена прямая, пересекающая окружности в точках K
и M , лежащих по разные стороны от прямой PQ. Касательные к этим
окружностям в точках K и M пересекаются в точке N .
а) Докажите, что ∠PKM = ∠PNM .
б)Найдите PK, если PQ=12, PM =9, PN =15.
. .. В остроугольном треугольнике ABC из вершин A и C опу-
щены высоты AP и CQ на стороны BC и AB.
а) Докажите, что ∠BPQ = ∠BAC.
б) Известно, что площадь треугольника ABC равна 96, площадь
четырёхугольника AQPC равна 72, а радиус окружности, описанной
около треугольника ABC , равен
16
p
3
. Найдите PQ.
.. . В остроугольном треугольнике KLM на стороны KM и KL
опущены высоты LE и MF.
а) Докажите, что ∠LEF = ∠LMF.
б) Найдите площадь четырёхугольника EFLM , если L M = 6, пло-
щадь треугольника EKF равна 1, а радиус окружности, описанной око-
ло треугольника KLM , равен
9
p
2
4.


§ . Углы, связанные с окружностью
... В треугольнике ABC известно, что ∠BAC = 60◦ , ∠ ABC = 45◦
.
Продолжения высот треугольника ABC пересекают описанную около
него окружность в точках M,N, P.
а) Докажите, что треугольник MNP прямоугольный.
б) Найдите площадь треугольника MNP , если BC = 12.
.. . Прямые, содержащие высоты треугольника ABC , прове-
дённые из вершин A, B и C , вторично пересекают описанную око-
ло него окружность в точках M , N , P соответственно, ∠BAC = 120
◦
,
∠ABC =45◦
.
а) Докажите, что AM ⊥ AP.
б) Найдите MB, если AC = 4.
... В прямоугольный треугольник вписан квадрат так, что две
его вершины лежат на гипотенузе, а две другие — на катетах .
а) Докажите, что центр квадрата лежит на биссектрисе прямого
угла треугольника.
б) Радиус окружности, описанной около треугольника, относится
к стороне квадрата как 13 : 6. Найдите углы треугольника.
.. . На гипотенузе прямоугольного треугольника как на сто-
роне построен квадрат вне треугольника.
а) Докажите, что центр квадрата и центр окружности, вписанной
в треугольник, лежат на прямой, проходящей через вершину прямого
угла треугольника.
б) Найдите расстояние от центра квадрата до центра окружности,
вписанной в треугольник, если радиус этой окружности равен 2, а
сторона квадрата равна 10.
... Окружность с центром O, вписанная в треугольник ABC ,
касается сторон AB и AC в точках M и N соответственно, AH — высо -
та треугольника. Прямые MN и BC пересекаются в точке K .
а) Докажите, что ∠MKB = ∠OAH .
б) Найдите AK, если ∠ABC =77
◦
, ∠ ACB = 17◦, а отрезок, соединя-
ющий точку H с серединой MN , равен 8.
.. . В треугольнике KLM сторона KM больше стороны KL.
а) Докажите, что угол между высотой и биссектрисой, проведён-
ными из вершины K , равен полуразности углов L и M .
б) Окружность, вписанная в треугольник KLM , касается сторон
KL и KM в точках A и B соответственно, KH — высота треугольника.
Прямые AB и LM пересекаются в точке C . Найдите расстояние между
точкой H и серединой отрезка AB, если ∠KLM = 72◦, ∠KML = 12
◦
,
CK=24.

§ . Вспомогательные подобные треугольники
Решение задачи  из диагностической работы
. На стороне AB треугольника ABC отмечена точка D, причём
∠BCD =∠BAC. Известно, что BC = a, AC = b, AB = c. Найдите CD.
A
B
C
D
Ответ:
ab
c
.
Решение.ТреугольникиCBDиABC
подобны по двум углам, так как ∠BCD =
= ∠BAC по условию, а угол при вершине B
общий. Значит, соответствующие сторо-
ны этих треугольников пропорциональ-
ны, т. е.
CD
AC=
BC
A B . Следовательно, CD =
=
BC·AC
AB
=
ab
c
.
Ã
В некоторых, часто непростых, задачах ключевая идея состоит
в отыскании пары подобных треугольников. Как правило, в одном из
треугольников этой пары либо есть два известных отрезка, либо их
легко найти, а в другом — один известный отрезок. Из соответствую-
щей пропорции находят нужный отрезок.
Пример . В трапеции ABCD меньшая диагональ BD перпендику-
лярна основаниям AD и BC , а сумма острых углов при вершинах A
и C равна 90◦
. Известно, что AD = a, BC = b. Найдите боковые стороны
трапеции.
Ответ:
pa(a + b),
pb(a + b).
Решение. Каждый изугловBCD иABD в сумме сугломA
составляет 90◦, поэтому ∠BCD = ∠ ABD, значит, треугольники ABD
и DCB подобны по двум углам. Тогда
BC
BD
=
BD
AD
.
A
B
C
D
a
b
Отсюда находим, что BD =
p
BC·AD=
p
ab. Следовательно,
CD=
p
BC2+BD2 =
p
b2+ab=
pb(a + b),
AB=
p
BD2+AD2 =
p
a2+ab=
pa(a + b).
Ã


§ . Вспомогательные подобные треугольники
Пример . К окружностям радиусов r и R (r < R), касающимся
внешним образом, проведены общие внешние касательные. Одна из
них касается первой окружности в точке A, а второй — в точке B. Ка-
сательные пересекаются в точке O. Найдите OA.
Ответ:
2r
p
rR
R−r
.
Р е ш е н и е. Из центра O1 первой окружности опустим перпенди-
куляр O1F на радиус O2B второй окружности. Тогда
O1F =
ÆO1O2
2−O2F2=
p
(r+R)2−(R−r)2=2
p
rR.
A
B
F
O
O1
O2
Прямоугольные треугольники OAO1 и O1 FO2 подобны, поэтому
O1A
OA=
O2F
O1F
,
или
r
OA=
R−r
2
p
rR
.
Следовательно, OA =
2r
p
rR
R−r
.
Ã
Пример . Из точки M , лежащей вне окружности, проведены
к этой окружности две касательные. Расстояния от точки C , лежащей
M
A
P
B
C
a
b

Подготовительные задачи

на окружности, до касательных равны a и b. Найдите расстояние от
точки C до прямой AB, где A и B — точки касания.
Ответ:
p
ab.
Р е ш е н и е. Пусть P, Q, N — основания перпендикуляров, опу-
щенных из точки C на прямые MA, MB, AB соответственно. Докажем,
что треугольник PCN подобен треугольнику NCQ.
M
A
P
B
C
N
Q
a
b
Действительно, отрезок AC виден из точек P и N под прямым уг-
лом. Значит, точки P и N лежат на окружности с диаметром AC .
Аналогично точки N и Q лежат на окружности с диаметром BC . По-
этому ∠CPN = ∠CAN = ∠CAB, а из теоремы об угле между касательной
и хордой следует, что ∠CAB = ∠CBQ = ∠CNQ, значит, ∠CPN = ∠CNQ.
Аналогично ∠CNP = ∠CQN .
M
A
P
B
C
N
Значит, треугольники PCN и NCQ подобны по двум углам. Тогда
CN
CQ=
CP
CN
, поэтому CN 2
= CP ·CQ= ab. Следовательно, CN =
p
ab. Ã
Подготовительные задачи
.. Боковая сторона треугольника разделена на пять равных ча-
стей; через точки деления проведены прямые, параллельные основа-


§ . Вспомогательные подобные треугольники
нию. Найдите отрезки этих прямых, заключённые между боковыми
сторонами, если основание равно 20.
. . Точка M расположена на боковой стороне AB трапеции
ABCD, причём AM : BM = 2 : 1. Прямая, проходящая через точку M
параллельно основаниям AD и BC , пересекает боковую сторону CD
в точке N. Найдите MN, если AD =18, BC =6.
. . На боковых сторонах AB и CD трапеции ABC D отмечены точ-
ки M и N соответственно, причём
AM
MB
=
DN
NC
=
3
2. Найдите MN , если
BC=aиAD=b.
. . На диагоналях AC и BD трапеции ABCD с основаниями AD
и BC взяты соответственно точки M и N, причём AM :MC=DN :NB=
=1:4.НайдитеMN, если AD=a, BC =b(a>b).
.. В прямоугольный треугольник с катетами 6 и 8 вписан квад-
рат, имеющий с треугольником общий прямой угол. Найдите сторону
квадрата.
.. В прямоугольном треугольнике ABC катет AB равен 21, а ка-
тет BC равен 28. Окружность, центр O которой лежит на гипотенузе
AC, касается обоих катетов. Найдите радиус окружности.
.. Точка M лежит на боковой стороне AC равнобедренного тре-
угольника ABC с основанием BC, причём BM = BC . Найдите MC, если
BC=1и AB=2.
.. Точка D лежит на стороне AC треугольника ABC , причём
∠ABD=∠BCA. Найдите отрезки AD и DC, если AB=2 и AC =4.
. . Диагонали выпуклого четырёхугольника ABCD равны 12 и 18
и пересекаются в точке O. Найдите стороны четырёхугольника с вер-
шинами в точках пересечения медиан треугольников AOB, BOC , COD
и AOD.
Тренировочные задачи
. . В круге проведены две хорды AB и CD, пересекающиеся
в точке M ; K — точка пересечения биссектрисы угла BMD с хордой
BD. Найдите отрезки BK и KD, если B D = 3, а площади треугольников
CMB и AMD относятся как 1 : 4.
.. В прямоугольной трапеции основания равны 17 и 25, а б́оль -
шая боковая сторона равна 10. Через середину M этой стороны про-
ведён к ней перпендикуляр, пересекающий продолжение второй бо-
ковой стороны в точке P . Найдите M P .

Тренировочные задачи

.. В трапеции ABCD даны основания AD = 12 и BC = 8. На про-
должении стороны BC отложен отрезок CM = 2,4. В каком отношении
прямая AM делит площадь трапеции ABCD ?
. . Через точку пересечения диагоналей трапеции проведена
прямая, параллельная основаниям. Найдите длину отрезка этой пря-
мой, заключённого внутри трапеции, если основания трапеции рав-
ныaиb.
.. В угол вписаны касающиеся внешним образом окружности
радиусов r и R (r < R). Первая из них касается сторон угла в точках A
и B. Найдите AB.
.. Основания трапеции равны a и b. Прямая, параллельная ос-
нованиям, разбивает трапецию на две трапеции, площади которых
относятся как 2 : 3. Найдите длину отрезка этой прямой, заключён-
ного внутри трапеции.
.. Около окружности описана равнобедренная трапеция. Бо-
ковая сторона трапеции равна 4, отрезок, соединяющий точки каса-
ния боковых сторон с окружностью, равен 1. Найдите диаметр окруж-
ности.
.. В некоторый угол вписана окружность радиуса 5. Хорда,
соединяющая точки касания, равна 8. К окружности проведены две
касательные, параллельные хорде. Найдите стороны полученной тра-
пеции.
.. Расстояние от центра O окружности, описанной около тре-
угольника ABC , до стороны BC равно 1. Найдите расстояние от точки
пересечения высот до вершины A.
.. Через точку C проведены две прямые, касающиеся заданной
окружности в точках A и B. На большей из дуг AB взята точка D, для
которойCD=2 и sin∠ACD·sin∠BCD=
1
3 . Найдите расстояние от точ-
ки D до хорды AB.
.. В трапеции ABCD даны основания AB = a и CD =b (a < b).
Окружность, проходящая через вершины A, B и C , касается сторо-
ны AD. Найдите диагональ AC .
.. Точка пересечения медиан треугольника ABC , вершина A
и середины сторон AB и AC лежат на одной окружности. Найдите
медиану, проведённую из вершины A, если BC = a.
. . Из вершины тупого угла A треугольника ABC опущена вы-
сота AD. Проведена окружность с центром в точке D и радиусом, рав-
ным AD. Она пересекает стороны треугольника AB и AC в точках M


§ . Вспомогательные подобные треугольники
и N соответственно. Найдите сторону AC, если известно, что AB = c,
AM=mи AN=n.
.. В треугольнике ABC угол C тупой, D — точка пересечения
прямой DB, перпендикулярной к AB, и прямой DC, перпендикулярной
к AC . Высота треугольника ADC , проведённая из вершины C , пересе-
кает AB в точке M. Известно, что AM = a, MB =b. Найдите AC.
.. Через центр окружности, описанной около треугольника
ABC, проведены прямые, перпендикулярные сторонам AC и BC . Эти
прямые пересекают высоту CH треугольника или её продолжение
в точках P и Q. Известно, что CP = p, CQ = q. Найдите радиус окруж-
ности, описанной около треугольника ABC .
.. Через центр O окружности, описанной около остроугольно-
го треугольника ABC , проведена прямая, перпендикулярная BO и пе-
ресекающая отрезок AB в точке P и продолжение отрезка BC за точ-
куCвточкеQ.НайдитеBP,еслиизвестно,что AB=c,BC =aиBQ=p.
.. Четырёхугольник ABCD вписан в окружность. Диагональ AC
является биссектрисой угла BAD и пересекается с диагональю B D
в точке K.Найдите KC, если BC=4, а AK=6.
.. Продолжение медианы треугольника ABC , проведённой из
вершины A, пересекает описанную около треугольника ABC окруж-
ность в точке D. Найдите BC, если AC =DC =1.
.. Радиус окружности, описанной около треугольника KLM ,
равен R. Через вершину L проведена прямая, перпендикулярная
стороне KM . Эту прямую пересекают в точках A и B серединные
перпендикуляры к сторонам KL и LM соответственно. Известно, что
AL = a. Найдите BL.
.. В окружности проведены диаметр MN и хорда AB, парал-
лельная диаметру MN . Касательная к окружности в точке M пересе-
кает прямые NA и NB соответственно в точках P и Q. Известно, что
MP=p,MQ=q.Найдите MN.
.. В трапеции ABCD с основаниями AD и BC диагонали AC
и B D пересекаются в точке E . Около треугольника ECB описана окруж-
ность, а касательная к этой окружности, проведённая в точке E , пе-
ресекает прямую AD в точке F таким образом, что точки A, D и F
лежат последовательно на этой прямой. Известно, что AF = a, AD = b.
Найдите E F .
.
∗
. Боковая сторона AB трапеции ABCD перпендикулярна осно-
ваниям AD и BC . Прямая, перпендикулярная стороне CD, пересекает

Задачи на доказательство и вычисление

сторону AB в точке M , а сторону CD — в точке N . Известно также,
что MC = a, BN =b, а расстояние от точки D до прямой MC равно c.
Найдите расстояние от точки A до прямой BN .
.
∗
. В треугольник ABC со сторонами AB=6, BC =5, AC =7 впи-
сан квадрат, две вершины которого лежат на стороне AC , одна на сто-
роне AB и одна на стороне BC. Через середину D стороны AC и центр
квадрата проведена прямая, которая пересекается с высотой BH тре-
угольника ABC в точке M . Найдите площадь треугольника DMC .
.
∗
. Две окружности касаются друг друга внутренним образом
в точке A. Хорда BC большей окружности касается меньшей в точ-
ке D. Прямая AD вторично пересекает б́ольшую окружность в точ-
ке M.НайдитеMB, если MA=a, MD =b.
.∗
. Пятиугольник ABCDE вписан в окружность. Расстояния от
точки A до прямых BC , DC и DE равны соответственно a, b и c. Най-
дите расстояние от вершины A до прямой BE.
Задачи на доказательство и вычис ление
... Две стороны треугольника равны 6 и 12, косинус угла меж-
ду ними равен
1
4 . В треугольник вписан ромб, имеющий с треугольни-
ком общий угол, заключённый между данными сторонами (вершина
ромба, противоположная вершине этого угла, лежит на третьей сто-
роне треугольника).
а) Докажите, что данный треугольник равнобедренный.
б) Найдите сторону ромба.
.. . Две стороны треугольника равны 25 и 30, косинус угла
между ними равен
3
5
.
а) Докажите, что треугольник равнобедренный.
б) Найдите сторону квадрата, две вершины которого лежат на ос-
новании треугольника, а две другие — на боковых сторонах.
... Первая окружность, вписанная в равнобедренный тре-
угольник ABC , касается боковой стороны AB в точке P , а основания
BC — в точке M . Вторая окружность, касающаяся основания BC и
продолжений боковых сторон, касается прямой AB в точке Q.
а) Докажите, что треугольник PMQ прямоугольный.
б) Найдите радиус второй окружности, если высота треугольника,
проведённая из вершины A, равна 45, а точка P делит боковую сторо-
ну AB в отношении 9 : 8, считая от вершины A.


§ . Вспомогательные подобные треугольники
.. . Первая окружность с центром O, вписанная в равнобед-
ренный треугольник KLM , касается боковой стороны KL в точке B, а
основания M L — в точке A. Вторая окружность с центром O1 касается
основания M L и продолжений боковых сторон.
а) Докажите, что треугольник OLO1 прямоугольный.
б) Найдите радиус второй окружности, если радиус первой равен 6
и AK =16.
... Высота CH , проведённая из вершины прямого угла прямо-
угольного треугольника ABC , пересекает биссектрису AD в точке K .
а) Докажите, что
AH
KH
=
AC
CD
.
б) Найдите острые углы треугольника ABC , если
AK
KD =1+
p
2.
.. . Высота PH прямоугольного треугольника PQR, проведён-
ная к гипотенузе, пересекает биссектрису QM в точке N .
а) Докажите, что
PM
NH
=
PQ
QH
.
б) Найдите острые углы треугольника, если
QN
MN
=3+2
p
3.
... Диагонали вписанного в окружность четырёхугольника
ABCD пересекаются в точке M , а AB = BC .
а) Докажите, что треугольник BMC подобен треугольнику BCD.
б) Найдите радиус окружности, описанной около треугольника
BCM, если радиус исходной окружности равен R, AB = BC = a, BD = m.
.. . Четырёхугольник MNPQ вписан в окружность. Диагональ
NQ является биссектрисой угла PNM и пересекается с диагональю P M
в точке S.
а) Докажите, что прямая PS отсекает от треугольника PNQ подоб-
ный ему треугольник.
б)Найдите NS, если PQ=12, SQ=9.
... Биссектриса угла ADC параллелограмма ABCD пересекает
прямую AB в точке E . В треугольник ADE вписана окружность, каса-
ющаяся стороны AE в точке K и стороны AD в точке T .
а) Докажите, что KT k DE.
б)Найдите угол BAD, если AD=6 и KT =3.
.. . Из вершины прямого угла прямоугольного треугольника
ABC проведена медиана CM . Окружность, вписанная в треугольник
AMC, касается его сторон AM и MC в точках P и Q.
а) Докажите, что PQ k AC.
б) Найдите угол ABC, если AB =8, PQ=2.

Задачи на доказательство и вычисление

... Около треугольника ABC описана окружность. Диаметр
AD пересекает сторону BC в точке E , при этом AE = AC .
а) Докажите, что BD = BE .
б) Известно, что BE :CE =2:3. Найдите отношение DE : AE.
.. . Около треугольника ABC описана окружность. Диаметр
AD пересекает сторону BC в точке E , при этом AC = EC .
а) Докажите, что BD = DE .
б) Известно, что AE : DE = 2 :1. Найдите отношение BE : CE.
... На основаниях AD и BC трапеции ABCD построены квад-
раты ADEF и BCGH , расположенные вне трапеции.
а) Докажите, что прямая FG проходит через точку пересечения
диагоналей трапеции.
б) Прямая, проходящая через центры квадратов, пересекает осно-
вание BC вточкеM.НайдитеBM,если BC=20,AC⊥BDиBD:AC=
=3:2.
.. . На основаниях AD и BC трапеции ABCD построены вне
трапеции прямоугольные треугольники BPC и DQA с прямыми углами
при вершинах P и Q и равными углами при вершинах B и D.
а) Докажите, что прямая PQ проходит через точку пересечения
диагоналей трапеции.
б) Прямая PQ пересекает основание BC в точке M . Найдите BM , ес-
ли диагонали трапеции равны и перпендикулярны, BC = 12 и ∠PBC =
= ∠QDA = arctg 2.
... Четырёхугольник ABCD вписан в окружность. Точка X ле-
жит на его стороне AD, причёмBXkCDиCXkBA.
а) Докажите, что прямые BX и CX разбивают четырёхугольник
ABCD на три подобных треугольника.
б) Найдите BC , если AX =
3
2иDX=6.
.. . Четырёхугольник KLMN вписан в окружность. Точка P ле-
жит на егосторонеKL, причёмPMkKN иPNkLM.
а) Докажите, что прямые PM и PN разбивают четырёхугольник
KLMN на три подобных треугольника.
б)НайдитеKP иLP,еслиMN=6иKL=13.
... Окружность, вписанная в равнобедренную трапецию ABCD,
касается боковых сторон AB и CD в точках M и N соответственно.
Отрезок AN пересекает окружность в точке K , а луч MK пересекает
основание AD в точке L.
а) Докажите, что треугольник AKL подобен треугольнику MAL.
б) Найдите отношение AL : LD.


§ . Вспомогательные подобные треугольники
.. . Окружность, вписанная в равнобедренную трапецию
KLM N , касается боковых сторон KL и MN в точках P и Q соответствен-
но. Отрезок KQ пересекает окружность в точке A, а луч PA пересекает
основание KN в точке B.
а) Докажите, что треугольник AKB подобен треугольнику KPB.
б) Найдите отношение оснований трапеции, если PQ : KB = 8 : 3.
. .. На стороне AB и диагонали AC квадрата ABCD отмечены
точки M иN соответственно, причём AM:MB=1:4и AN:NC=3:2.
а) Докажите, что точки A, M , N и D лежат на одной окружности.
б) Найдите расстояние от точки пересечения диагоналей четырёх-
угольника AMND до прямой MN , если сторона квадрата равна 30.
. . . На сторонах KL и KN квадрата KLMN отмечены точки A и
B соответственно, причём KA:AL=NB:BK=1:3.
а) Докажите, что точки A, K , B и центр O квадрата лежат на одной
окружности.
б) Найдите расстояние от точки пересечения диагоналей четырёх-
угольника AOBK до прямой OA, если сторона квадрата равна 16.

§ . Некоторые свойства высот и точки
их пересечения
Решение задачи  из диагностической работы
. Углы при вершинах A и C треугольника ABC равны 45◦ и 60◦
соответственно; AM , BN и CK — высоты треугольника. Найдите от-
ношение
MN
KN
.
Ответ:
p
3
2.
Р е ш е н и е. Из прямоугольных треугольников BNC и AMC нахо-
дим, что
CN =BCcos60◦
=
1
2BC, CM =ACcos60◦
=
1
2 AC,
поэтому
CN
CM=
1
2
BC
1
2
AC
=
BC
AC.
Значит, треугольник CMN подобен треугольнику CAB по двум сторо-
нам и углу между ними (угол C общий), причём коэффициент подо-
бия равен
CM
AC=
1
2 . Следовательно, M N =
1
2 AB.
Аналогично получим, что треугольник AKN подобен треугольнику
ACB, причём коэффициент подобия равен
p
2
2.Значит,KN=
p
2
2 BC.
По теореме синусов
AB
BC=
sin 60◦
sin 45◦ =
p
3
2:
p
2
2=
p
3
p
2
.
A
B
C
K
M
N
45◦
60◦
Следовательно,
MN
KN
=
1
2
AB
p
2
2
BC
=
p
2
2·
AB
BC
=
p
2
2·
p
3
p
2
=
p
3
2.
Ã


§ . Некоторые свойства высот и точки их пересечения
***
Известно, что серединные перпендикуляры к сторонам треуголь-
ника пересекаются в одной точке. Отсюда можно вывести, что пря-
мые, на которых лежат высоты треугольника, также пересекаются
в одной точке. Это можно сделать так. Через вершины данного тре-
угольника провёдем прямые, параллельные противолежащим сто-
ронам. Рассмотрим треугольник с вершинами в точках пересечения
проведённых прямых. Высоты исходного треугольника лежат на се-
рединных перпендикулярах построенного. Поэтому содержащие их
прямые пересекаются в одной точке.
Отметим некоторые важные свойства высот и точки их пересече-
ния — ортоцентра треугольника ( AA1, B B1 и CC1 — высоты непрямо-
угольного треугольника ABC , H — ортоцентр треугольника):
) точки B, C , B1 и C1 лежат на одной окружности, причём BC — её
диаметр;
) треугольник ABB1 подобен треугольнику ACC1;
) ∠AB1C1 = ∠ABC;
) треугольник AB1C1 подобен треугольнику ABC, причём коэффи-
циент подобия равен | cos ∠ A|;
) расстояние от точки H до вершины треугольника вдвое больше
расстояния от центра O описанной окружности до стороны, противо-
положной этой вершине;
) ∠BAH = ∠CAO;
) OA ⊥ B1C1;
) точки, симметричные ортоцентру H относительно сторон тре-
угольника, лежат на описанной окружности треугольника.
Докажем эти свойства для остроугольного треугольника. С неко-
торыми несущественными изменениями это доказательство годится
и для тупоугольного.
Д о к а з а т е л ь с т в о. Рассмотрим остроугольный треугольник
ABC. Из точек B1 и C1 сторона BC видна под прямым углом, значит,
эти точки лежат на окружности с диаметром BC .

Решение задачи  из диагностической работы

Прямоугольные треугольники ABB1 и ACC1 подобны по двум уг-
лам.
Противоположные углы CBC1 и CB1C1 вписанного четырёхуголь-
ника BC1 B1C в сумме составляют 180◦, поэтому
∠ABC = ∠C1BC = 180◦
− ∠CB1C1 = ∠AB1C1.
A
B
C
B1
C1
Треугольник AB1C1 подобен треугольнику ABC по двум углам.
Пусть k — коэффициент подобия. Тогда
k=
AC1
AC
= cos ∠BAB1 = cos ∠BAC
(AC1 и AC — соответствующие стороны подобных треугольников
AB1C1 и ABC , так как они лежат против равных углов, а
AC1
AC—
отношение прилежащего к углу CAC1 катета к гипотенузе в прямо-
угольном треугольнике ACC1).
Перпендикуляры OM и ON , опущенные из центра O описанной
окружности на стороны BC и AC соответственно, проходят через се-
редины этих сторон. Тогда M N — средняя линия треугольника ABC .
A
B
C
B1
H
M
N
O


§ . Некоторые свойства высот и точки их пересечения
Значит, MNkABиMN=
1
2AB,атаккакOM⊥BCиAH⊥BC,то
OM k AH . Аналогично ON k BH . Треугольник AHB подобен треуголь-
нику MON по двум углам, причём коэффициент подобия
AB
MN
равен 2.
Следовательно, AH = 2OM .
A
B
C
A1
B1
C1
K
O
P
Q
Пусть лучи AA1 и AO пересекают описанную окружность в точ-
ках P и Q соответственно. Тогда ∠ APQ = 90◦, поскольку точка P лежит
на окружности с диаметром AQ. Хорды PQ и BC параллельны, так как
они перпендикулярны одной и той же прямой AP, значит, заключён-
ные между ними дуги CQ и BP равны. Тогда равны и опирающиеся на
эти дуги вписанные углы CAQ и BAP . Следовательно, ∠BAH = ∠CAO.
На касательной к описанной окружности треугольника ABC , про-
ведённой через точку A, отметим такую точку K , что точки K и B
лежат по разные стороны от прямой AC. Из теоремы об угле между ка-
сательной и хордой следует, что ∠KAC = ∠ ABC. По ранее доказанному
∠ABC = ∠AB1C1, значит, ∠KAC = ∠AB1C1. Следовательно, AK k B1C1,
а поскольку OA ⊥ AK , получаем OA ⊥ B1C1.
A
B
C
B1
C1
H
P(P1)

Решение задачи  из диагностической работы

Заметим, что ∠BHC = ∠B1HC1 = 180◦
−
∠BAC. Пусть P1 — точка,
симметричная ортоцентру H относительно прямой BC. Тогда ∠BP1C =
= ∠BHC, поэтому ∠BP1C = ∠BHC = 180◦
−
∠BAC. Значит, четырёх-
угольник ABP1C вписанный. Тогда точка P1 лежит на описанной
окружности треугольника ABC , а значит, совпадает с точкой P, что
и требовалось доказать.
Пример . В остроугольном треугольнике ABC из вершин A и C
опущены высоты AP и CQ на стороны BC и AB. Известно, что пло-
щадь треугольника ABC равна 18, площадь треугольника BPQ рав-
на2,аPQ=2
p
2. Найдите радиус окружности, описанной около тре-
угольника ABC .
Ответ:
9
2.
Р е ш е н и е. Треугольники BPQ и BAC подобны по двум углам.
Поскольку отношение их площадей равно
2
18=
1
9 , то коэффициент по-
добия равен
1
3. Значит, AC =3PQ=6
p
2.
A
B
C
P
Q
С другой стороны, коэффициент подобия равен
BP
AB
= cos ∠B. По-
этому cos ∠B =
1
3. Тогда sin∠B=
2
p
2
3 . Если R — радиус описанной
окружности треугольника ABC , то по теореме синусов
R=
AC
2sin∠B
=6
p
2:
2·
2
p
2
3
=9
2.
Ã
Пример . Отрезки, соединяющие основания высот остроуголь-
ного треугольника, образуют прямоугольный треугольник с гипоте-
нузой, равной 10. Найдите радиус окружности, описанной около ис-
ходного треугольника.
Ответ: 10.
Р е ш е н и е. Пусть H — точка пересечения высот AA1, BB1, CC1
треугольника ABC, ∠A1C1B1 = 90◦, A1B1 = 10; A2, B2, C2 — точки пе -
ресечения продолжений высот соответственно AA1, BB1, CC1 с окруж-
ностью, описанной около треугольника ABC .


§ . Некоторые свойства высот и точки их пересечения
A
B
C
A1
B1
C1
A2
B2
C2
H
Тогда A1, B1, C1 — середины отрезков HA2, HB2, HC2. Значит, A1B1,
B1C1, A1C1 — средние линии треугольников A2HB2, B2HC2, A2HC2,
поэтому стороны треугольника A2 B2C2 соответственно параллельны
сторонам треугольника A1B1C1, причём A2B2 = 2A1B1, A2C2 = 2A1C1,
B2C2 = 2B1C1. Следовательно, треугольник A2 B2C2 также прямоуголь-
ный, а его гипотенуза A2 B2 вдвое больше A1 B1, т. е . равна 20. Следо-
вательно, радиус окружности, описанной около треугольника A2 B2C2
(а значит, и около треугольника ABC), равен 10.
Ã
Пример . В остроугольном треугольнике ABC проведены высоты
AM и CN , O — центр описанной около треугольника ABC окружности.
Известно, что ∠ ABC = β , а площадь четырёхугольника NOMB равна S.
Найдите AC .
Ответ: 2
pStgβ.
Р е ш е н и е. Пусть OB = R — радиус описанной окружности тре-
угольника ABC.ТогдаOB⊥MN иOB=R =
AC
2sinβ
.
A
B
C
M
N
O

Подготовительные задачи

Следовательно,
S=
1
2MN·OB =
1
2ACcosβ·
AC
2sinβ
=
1
4AC2ctgβ.
Отсюда находим, что AC = 2
pStgβ.
Ã
Подготовительные задачи
.. Сторона треугольника равна
p
2, углы, прилежащие к ней,
равны 75◦
и 60◦
.
Найдите отрезок, соединяющий основания высот,
проведённых из вершин этих углов.
. . На стороне BC треугольника ABC как на диаметре построена
окружность, пересекающая стороны AB и AC в точках M и N соот-
ветственно. Найдите площадь треугольника AMN , если площадь тре-
угольника ABC равна S, а угол BAC равен α.
.. Точка M , лежащая вне круга с диаметром AB, соединена
с точками A и B. Отрезки MA и MB пересекают окружность в точках C
и D соответственно. Площадь круга, вписанного в треугольник AMB,
в четыре раза больше, чем площадь круга, вписанного в треуголь-
ник CM D. Найдите углы треугольника AMB, если известно, что один
из них в два раза больше другого.
.. Отрезок AB — диаметр окружности, а точка C лежит вне
окружности. Отрезки AC и BC пересекаются с окружностью в точ-
ках D и M соответственно. Найдите угол CBD, если площади тре-
угольников DCM и ABC относятся как 1 : 4.
.. В треугольнике ABC на средней линии DE , параллельной AB,
как на диаметре построена окружность, пересекающая стороны AC
иBCвточкахMиN.НайдитеMN,еслиBC=a,AC=b,AB=c.
.. В треугольнике ABC известно, что AB = c, BC = a, ∠ABC =120
◦
.
Найдите расстояние между основаниями высот, проведённых из вер-
шинAиC.
.. В треугольнике ABC проведены высоты AD и CE . Найдите AC ,
еслиBC=a, AB=b,
DE
AC=k.
.. Высоты BM и CN остроугольного неравнобедренного тре-
угольника ABC пересекаются в точке H . Сторону BC продолжили
до пересечения с прямой MN в точке K . Сколько пар подобных
треугольников при этом получилось?


§ . Некоторые свойства высот и точки их пересечения
Тренировочные задачи
. . В остроугольном треугольнике ABC с углом C , равным 30
◦
,
высоты пересекаются в точке M . Найдите площадь треугольника
AMB, если расстояния от центра окружности, описанной около тре-
угольника ABC , до сторон BC и AC соответственно равны
p
2и
p
3
3.
.. В треугольнике ABC проведены высоты B M и CN , O — центр
вписанной окружности. Известно, что BC = 24, MN = 12. Найдите ра-
диус окружности, описанной около треугольника BOC .
.. Высоты треугольника ABC пересекаются в точке H . Извест-
но, что отрезок CH равен радиусу окружности, описанной около тре-
угольника. Найдите угол ACB.
. . Высоты треугольника ABC пересекаются в точке H . Извест-
но, что CH = AB. Найдите угол ACB.
.. В треугольнике ABC известно, что AB = 2, AC = 5, BC = 6.
Найдите расстояние от вершины B до точки пересечения высот.
.. На стороне AB треугольника ABC как на диаметре построена
окружность, пересекающая стороны AC и BC в точках D и E соответ-
ственно. Прямая DE делит площадь треугольника пополам и образует
с прямой AB угол 15◦
. Найдите углы треугольника ABC .
.. В остроугольном треугольнике ABC проведены высоты CM
и AN . Известно, что AC = 2, а площадь круга, описанного около тре-
угольника MBN , равна
π
3 . Найдите угол между высотой CM и сторо-
ной BC.
.. В остроугольном треугольнике ABC из вершин A и C на сто-
роны BC и AB опущены высоты AP и CQ. Найдите сторону AC, если
известно, что периметр треугольника ABC равен 15, периметр тре-
угольника BPQ равен 9, а радиус окружности, описанной около тре-
угольника BPQ, равен
9
5.
.. Отрезки, соединяющие основания высот остроугольного
треугольника, равны 5, 12 и 13. Найдите радиус описанной около
треугольника окружности.
.. Отрезки, соединяющие основания высот остроугольного
треугольника, равны 8, 15 и 17. Найдите площадь треугольника.
.. Продолжения высот AM и CN остроугольного треугольника
ABC пересекают описанную около него окружность в точках P и Q.
Найдите радиус описанной окружности, если AC = a, PQ =
6a
5
.

Задачи на доказательство и вычисление

.. В остроугольном треугольнике PQR (PQ > QR) проведены
высоты PT и RS; QN — диаметр окружности, описанной около тре-
угольника PQR. Известно, что острый угол между высотами PT и RS
равен α, P R = a. Найдите площадь четырёхугольника NSQT .
.
∗
. В треугольнике ABC проведены высота AH , равная h, медиа-
на AM , равная m, и биссектриса AN . Точка N — середина отрезка MH .
Найдите расстояние от вершины A до точки пересечения высот тре-
угольника ABC .
Задачи на доказательство и вычисление
. .. В треугольнике ABC с тупым углом при вершине A прове-
дены высоты BM и CN .
а) Докажите, что ∠ANM =∠ACB.
б) Найдите радиусы окружностей, описанных около треугольни-
ков BNC иAMN, еслиcos∠BAC=−
1
3 , а радиус окружности, описан-
ной около треугольника ABC , равен 6.
. . . Высоты AP и CQ остроугольного треугольника ABC пере-
секаются в точке H .
а) Докажите, что tg ∠ ABC =
AC
BH
.
б) Радиусы окружностей, описанных около треугольников PBQ и
APC, равны 6 и 8 соответственно. Найдите радиус окружности, опи-
санной около треугольника ABC .
... Точки D и E — середины сторон соответственно AC и BC
треугольника ABC . На отрезке DE как на диаметре построена окруж-
ность, пересекающая продолжения сторон AC и BC в точках M и N
соответственно.
а) Докажите, что биссектрисы углов MEN и NDM пересекаются на
этой окружности.
б)Найдите MN, если AB=14,BC =10, AC =6.
.. . Точки P и Q — середины сторон соответственно AB и AC
остроугольного треугольника ABC . На отрезке AQ как на диаметре
построена окружность, пересекающая отрезок AP в его середине M .
а) Докажите, что треугольник ABC равнобедренный.
б) Пусть N — точка пересечения построенной окружности с отрез-
ком PQ, E — точка пересечения прямых MN и BC , AH — высота тре-
угольника ABC. Найдите ME, если PH =4.


§ . Некоторые свойства высот и точки их пересечения
... В остроугольном треугольнике ABC проведены высоты AD
и CE , H — точка пересечения высот.
а) Докажите, что точки B, D , H и E лежат на одной окружности.
б) Известно, что радиус этой окружности равен
1
p
3
и AC=2.Най-
дите угол между высотой CE и стороной BC.
.. . В треугольнике ABC проведены две высоты B M и CN , при-
чёмAM:CM=2:3 и cos∠BAC=
2
p
5
.
а) Докажите, что угол ABC тупой.
б) Найдите отношение площадей треугольников BMN и ABC .
... Высота AA1 остроугольного треугольника ABC продолжена
до пересечения с описанной окружностью в точке P , H — точка пере-
сечения высот, O — центр описанной окружности.
а) Докажите, что A1 — середина отрезка HP .
б) Найдите OH, если AH = 3, A1H = 2, а радиус окружности ра-
вен 4.
. . . Высота M M1 остроугольного треугольника KLM продолже-
на до пересечения с описанной окружностью в точке A, H — точка
пересечения высот, O — центр описанной окружности.
а) Докажите, что треугольник AKH равнобедренный.
б) Найдите радиус окружности, если AM1 = 2, MH = 7, OH = 6.
... Пусть AA1 , B B1 и CC1 — высоты остроугольного треуголь-
ника ABC с углом 45◦
при вершине C .
а) Докажите, что треугольник A1 B1C1 прямоугольный.
б) Найдите отношение, в котором высота AA1 делит отрезок B1C1,
если BC = 2B1C1.
.. . Пусть AA1 , BB1 и CC1 — высоты остроугольного треуголь-
ника ABC, AA1 = BA1.
а) Докажите, что треугольник A1 B1C1 прямоугольный.
б) Найдите отношение, в котором высота CC1 делит отрезок A1 B1,
если tg∠ACB=2.
... Пусть AA1 , B B1 и CC1 — высоты треугольника ABC , O —
центр его описанной окружности.
а) Докажите, что OA ⊥ B1C1.
б) Найдите площадь треугольника ABC , если A1 B1 = 21, A1C1 = 17,
B1C1 = 10.
.. . Пусть AA1 , BB1 и CC1 — высоты остроугольного треуголь-
ника ABC.
а) Докажите, что ∠AA1B1 = ∠AA1C1.

Задачи на доказательство и вычисление

б) Известно, что A1 B1 = 26, B1C1 = 28, A1C1 = 30. Найдите площадь
треугольника ABC .
... Высоты BB1 и CC1 остроугольного треугольника ABC пере-
секаются в точке H .
а) Докажите, что ∠BB1C1 = ∠BAH .
б) Найдите расстояние от центра описанной окружности треуголь-
ника ABC до стороны BC, если B1C1 = 12 и ∠BAC =60◦
.
.. . В остроугольном треугольнике ABC проведены высоты
BB1 и CC1. Прямые B1C1 и BC пересекаются в точке P .
а) Докажите, что треугольники PBC1 и PB1C подобны.
б) Найдите расстояние от вершины A до точки пересечения высот
треугольника ABC, если BP = BB1, ∠ABC = 80◦, BC = 2
p
3,аточкаB
лежит между C и P.

Диагнос тическая работа 
. Около треугольника со сторонами 6, 8 и 10 описана окруж-
ность S. Найдите максимальный радиус окружности, касающейся
меньшей стороны треугольника в её середине и окружности S.
. Дан треугольник со сторонами AB = BC = 17, AC = 30. Найдите
общую хорду окружностей с диаметрами AB и AC .
. В выпуклом четырёхугольнике ABCD известно, что ∠CBD = 58◦,
∠ABD =44
◦
, ∠ADC=78◦
. Найдите угол CAD.
. Окружность касается сторон AB и AD прямоугольника ABCD
и пересекает сторону DC в единственной точке F , а сторону BC —
в единственной точке E . Найдите площадь трапеции AFCB, если
AB=32, AD =40иBE=1.
. В треугольнике ABC проведены высоты AA1 , B B1 и CC1. Из-
вестно, что ∠BAC = 120
◦
и AA1 = 6. Найдите высоту AP треугольника
AB1C1.
. Центр окружности, вписанной в четырёхугольник, лежит на его
диагонали, равной 5. Известно, что периметр четырёхугольника ра-
вен 14, а площадь равна 12. Найдите вторую диагональ и стороны
четырёхугольника.

Диагностическая работа 
. Две стороны треугольника равны 10 и 12, а медиана, проведён-
ная к третьей стороне, равна 5. Найдите третью сторону и площадь
треугольника.
. Окружности с центрами O1 и O2 касаются внешним обра-
зом. Кроме того, обе эти окружности касаются внутренним образом
окружности радиуса R с центром O. Найдите периметр треугольника
OO1O2.
. Точки D и E расположены на стороне AC треугольника ABC .
Прямые BD и BE разбивают медиану AM треугольника ABC на три
равных отрезка. Найдите площадь треугольника BDE , если площадь
треугольника ABC равна 1.
. Сторона AB правильного шестиугольника ABCDEF равна
p
3
и является хордой некоторой окружности, причём остальные стороны
шестиугольника лежат вне этой окружности. Прямая, проходящая
через вершину C, касается окружности в точке M . Известно, что
CM = 3. Найдите диаметр окружности.
. Центр окружности радиуса 6, касающейся сторон AB, BC и CD
равнобедренной трапеции ABCD, лежит на её большем основании
AD. Основание BC равно 4. Найдите расстояние между точками, в ко-
торых окружность касается боковых сторон AB и CD этой трапеции.
. Углы при вершинах A и B треугольника ABC равны 75◦
и 45◦
со-
ответственно, AA1 и BB1 — высоты треугольника. Касательная в точ-
ке C к окружности, описанной около треугольника A1 B1C , пересека-
ется с прямой AA1 в точке K . Известно, что CK = a. Найдите радиус
окружности, описанной около треугольника ABC .

Диагностическая работа 
. Медиана и высота прямоугольного треугольника, проведённые
из вершины прямого угла, равны 5 и 4. Найдите катеты.
. Найдите периметр треугольника, один из углов которого ра-
вен α, а радиусы вписанной и описанной окружностей равны r и R
соответственно.
. В треугольник ABC со сторонами AB = 18 и BC = 12 вписан па-
раллелограмм BKLM , причём точки K , L и M лежат на сторонах AB,
AC и BC соответственно. Известно, что площадь параллелограмма со-
ставляет
4
9 площади треугольника ABC . Найдите стороны параллело-
грамма.
. Около прямоугольного треугольника ABC описана окружность.
Расстояния от концов A и B гипотенузы AB до прямой, касающейся
окружности в точке C , равны a и b соответственно. Найдите катеты
ACиBC.
. В прямоугольном треугольнике ABC с прямым углом при вер-
шине C сторона CA равна 4. На катете BC взята точка D, причём
CD = 1. Окружность радиуса
p
5
2 проходит через точки C и D и ка-
сается в точке C окружности, описанной около треугольника ABC .
Найдите площадь треугольника ABC .
. На сторонах прямоугольного треугольника с катетами a и b по-
строены квадраты, лежащие вне треугольника. Найдите площадь тре-
угольника с вершинами в центрах квадратов.

Диагностическая работа 
. На сторонах AB, BC и AC треугольника ABC , площадь которого
равна 75, расположены точки M , N и K соответственно. Известно, что
M — середина AB, площадь треугольника BMN равна 15, а площадь
треугольника AMK равна 25. Найдите площадь треугольника CNK .
. Окружность S с центром в вершине прямого угла прямоугольно-
го треугольника касается окружности, вписанной в этот треугольник.
Найдите радиус окружности S, если известно, что катеты треугольни-
каравны5и12.
. Катеты прямоугольного треугольника равны 3 и 4. Найдите пло-
щадь треугольника с вершинами в точках касания вписанной окруж-
ности со сторонами треугольника.
. Через середину боковой стороны равнобедренного треугольни-
ка со сторонами 12, 18, 18 проведена прямая, разбивающая треуголь-
ник на части, площади которых относятся как 1 : 2. Найдите длину
отрезка этой прямой, заключённого внутри треугольника.
. Окружность с центром O, вписанная в треугольник ABC , касает-
ся его сторон AB и AC в точках M и N . Окружность с центром Q вписа-
на в треугольник AMN. Найдите OQ, если AB=13, BC =15 и AC =14.
. Биссектрисы внутренних углов треугольника продолжены до пе-
ресечения с описанной около треугольника окружностью. В результа-
те попарного соединения этих точек получился новый треугольник.
Известно, что углы исходного треугольника равны 30
◦
, 60◦
и90◦,аего
площадь равна 2. Найдите площадь нового треугольника.

Диагнос тическая работа 
. На катете BC прямоугольного треугольника ABC как на диамет-
ре построена окружность, пересекающая гипотенузу AB в точке D ,
причём AD : BD = 1 : 3. Высота, опущенная из вершины C прямого угла
на гипотенузу, равна 3. Найдите катет BC .
. Диагональ равнобедренной трапеции делит её тупой угол попо-
лам. Меньшее основание трапеции равно 3, периметр равен 42. Най-
дите площадь трапеции.
. Окружности радиусов r и R касаются внешним образом в точ-
ке K . Прямая касается этих окружностей в различных точках A и B.
Найдите площадь треугольника AKB.
. Найдите косинус угла при основании равнобедренного тре-
угольника, если точка пересечения его высот лежит на вписанной
в треугольник окружности.
. Точка M делит среднюю линию треугольника ABC , параллель-
ную стороне BC , на отрезки, один из которых в три раза длиннее дру-
гого. Точка N также делит сторону BC на отрезки, один из которых
в три раза длиннее другого. В каком отношении прямая MN делит
площадь треугольника ABC?
. Площадь ромба ABCD равна 2. В треугольник ABD вписана
окружность, которая касается стороны AB в точке K . Через точку K
проведена прямая KL, параллельная диагонали AC ромба (точка L
лежит на стороне BC). Известно, что площадь треугольника KLB
равна
1
3 . Найдите косинус угла BAD.

Диагностическая работа 
. Найдите радиус окружности, касающейся двух концентрических
(имеющих один и тот же центр) окружностей радиусов 3 и 5.
. Окружность, построенная как на диаметре на меньшей боковой
стороне прямоугольной трапеции, касается большей боковой сторо-
ны, равной a. Найдите среднюю линию трапеции.
. Точка D делит основание BC равнобедренного треугольника
ABC на два отрезка, один из которых на 4 больше другого. Найдите
расстояние между точками, в которых вписанные окружности тре-
угольников ABD и ACD касаются отрезка AD.
. Диагонали AC и BD вписанного в окружность четырёхугольника
ABCD пересекаются в точке Q под прямым углом. Прямые AB и CD
пересекаются в точке P. Известно, что BC = 5, AD = 10, BQ = 3. Най-
дите AP.
. Прямая, параллельная стороне AB треугольника ABC , касается
его вписанной окружности. Отрезок этой прямой, заключённый внут-
ри треугольника, равен 2,4. Найдите сторону AB, если известно, что
периметр треугольника ABC равен 20.
. Дан равнобедренный треугольник ABC с основанием AC . Окруж-
ность радиуса R с центром в точке O проходит через точки A и B и пе-
ресекает прямую BC в точке M , отличной от B и C. Найдите расстоя-
ние от точки O до центра окружности, описанной около треугольни-
ка ACM.

Диагностическая работа 
. Дан прямой угол с вершиной D. Окружность касается одной его
стороны в точке E и пересекает вторую сторону в точках A и B ( A ле-
жит между B и D). В окружности проведён диаметр AC.
а) Докажите, что отрезок BC вдвое больше отрезка DE .
б) Найдите расстояние от точки E до прямой AC, если AD = 2 и
AB=6.
. Окружность с диаметром AB пересекается с окружностью с цен-
тромBвточкахMиN.
а) Докажите, что если окружности равны, то диаметр первой из
них, проходящий через точку N , делит пополам хорду AM .
б) Пусть радиус первой окружности вдвое больше радиуса второй.
В каком отношении диаметр первой окружности, проходящий через
точку N , делит хорду AM ?
. На сторонах AB и AC треугольника ABC отмечены точки C1 и B1
соответственно. Оказалось, что BC1 = CB1 = BC .
а) Докажите, что точки B, C и середины отрезков BB1 и CC1 лежат
на одной окружности.
б) Найдите косинус угла между прямыми BB1 и CC1, если BC = 3,
AB=4, AC =5.
. На катете BC прямоугольного треугольника ABC с прямым уг-
лом при вершине C построен вне треугольника квадрат BCDE с цен-
тром O, CK — биссектриса треугольника ABC .
а) Докажите, что прямая AO проходит через середину отрезка CK .
б) Пусть прямая AO пересекает отрезок BC в точке N . Найдите
площадь треугольника BKN , если AC = 30 и BC = 15.
. Дан треугольник ABC со сторонами AB = 3, AC = 5, BC = 7. На
его стороне BC построен вне треугольника равносторонний треуголь-
ник BCD.
а) Докажите, что около четырёхугольника ABDC можно описать
окружность.
б) Найдите расстояние от центра этой окружности до точки пере-
сечения диагоналей четырёхугольника ABDC .
. Окружность, вписанная в треугольник ABC , касается сторон BC
и AC в точках M и N соответственно, P и Q — середины сторон AB и
AC соответственно. Прямые MN и PQ пересекаются в точке D.
а) Докажите, что треугольник DQN равнобедренный.
б) Найдите площадь треугольника BPD, если AB =12 и ∠ABC =30
◦
.

Диагностическая работа 
. Точки M и N лежат на сторонах соответственно AC и AB тре-
угольникаABC, причёмAM:MC=1:2и AN:NB=3:2.
а) Докажите, что прямая CN проходит через середину отрезка BM .
б) Найдите расстояние от вершины A до точки пересечения пря-
мых CN и BM, если AB = AC = 9, а CN — биссектриса треугольника
ABC.
. На катете BC прямоугольного треугольника ABC с прямым уг-
ломCисуглом30
◦
при вершине A вне треугольника построен ромб
BCDE с углом 120◦ при вершине E . Прямая AE пересекает сторону BC
в точке K.
а)Докажите, что CK:KB=1:2.
б) Прямая CD пересекает отрезок AB в точке M . Найдите отноше-
ние AM:MB.
. Дан остроугольный треугольник ABC . Биссектриса внутреннего
угла при вершине B пересекает биссектрису внешнего угла при вер-
шине C в точке M , а биссектриса внутреннего угла при вершине C
пересекает биссектрису внешнего угла при вершине B в точке N .
а) Докажите, что ∠BMN =
1
2∠ACB.
б)Найдите BM, если AB=AC =10, BC =12.
. Вершины A, B и C ромба ABCD лежат на окружности, а вершина
D — на хорде AE . Луч CD пересекает окружность в точке F .
а) Докажите, что D — центр окружности, вписанной в треугольник
BEF.
б) Найдите AE , если радиус исходной окружности равен 41
2
3,а
б́ольшая диагональ AC ромба равна 80.
. Окружность касается стороны AB прямоугольника ABCD в точ-
ке M , пересекает меньшую сторону AD в точках P и Q (P лежит между
A и Q), касается стороны CD и пересекает отрезок CM в точке N ,
причём MQ⊥CM.
а) Докажите, что MN =MP.
б) Найдите отрезок BN , если AP = PQ = 1.
. а) Докажите, что диагональ правильного пятиугольника парал-
лельна одной из его сторон.
б) Что больше: 0,3 или косинус угла между диагональю CE пра-
вильного пятиугольника ABCDE и его стороной AE? (Ответ должен
быть обоснован.)

Диагностическая работа 
. Окружности с центрами O1 и O2 внешним образом касаются друг
друга, а внутренним образом — окружности с центром O.
а) Докажите, что периметр треугольника O1OO2 вдвое больше ра-
диуса третьей окружности.
б) Пусть A и B — точки, в которых окружности с центрами O1 и
O2 касаются окружности с центром O, а радиусы окружностей равны
соответственно 1, 2 и 5. Найдите длину отрезка AB.
. В треугольнике ABC провели высоту BH . Из точки H на стороны
AB и BC опустили перпендикуляры HK и HM .
а) Докажите, что треугольник MBK подобен треугольнику ABC.
б) Найдите отношение, в котором отрезок MK делит площадь
треугольника ABC , если B H = 2, а радиус описанной окружности
треугольника ABC равен 3.
. В трапеции ABCD точка E — середина основания AD, точка K —
середина боковой стороны AB. Отрезки CE и DK пересекаются в точ-
ке O.
а) Докажите, что четырёхугольник AKOE и треугольник COD рав-
новелики.
б) Найдите, какую часть от площади трапеции составляет площадь
каждой из указанных фигур, если BC = 3, AD = 4.
. Две окружности вписаны в один угол, первая касается одной
стороны угла в точке A, вторая касается другой стороны в точке B.
a) Докажите, что на отрезке AB окружности высекают равные хор-
ды.
б) Найдите косинус угла, если одна из окружностей в 2 раза боль-
ше другой и треть отрезка AB находится вне данных окружностей.
. В выпуклом четырёхугольнике ABCD известно, что AB = 7,
BC=24,CD =15, AD =20 и AC=25.
а) Докажите, что четырёхугольник ABCD вписанный.
б) Найдите косинус угла между его диагоналями.
. В треугольнике ABC проведена биссектриса AM . Прямая, про-
ходящая через вершину B перпендикулярно AM , пересекает сторону
AC вточке N; AB=6,BC =5, AC =9.
а) Докажите, что биссектриса угла C делит отрезок MN пополам.
б) Пусть P — точка пересечения биссектрис треугольника ABC .
Найдите отношение AP : PN .

Диагнос тическая работа 
. На гипотенузе KL равнобедренного прямоугольного треугольни-
ка KL M вне треугольника построен квадрат KLPQ. Прямая MP пере-
секает гипотенузу KL в точке N .
а)Докажите, что KN:NL=2:1.
б) Прямая, проходящая через точку N перпендикулярно MP , пере-
секает отрезок QK в точке R. Найдите KR, если QK = 1.
. Биссектриса угла BAC пересекает сторону BC треугольника ABC
в точке K , а окружность, описанную около него, — в точке M .
а) Отрезок CK разбивает треугольник ACM на два треугольника.
Докажите, что один из них подобен треугольнику ACM .
б) Найдите радиус окружности, описанной около треугольника
KMC, если известно, что AC =4, BC =5, AB =6.
. Дан ромб ABCD с острым углом при вершине A. В точке B прове-
дена касательная к окружности, описанной около треугольника ABD.
Эта касательная пересекает сторону CD в точке K .
а) Докажите, что треугольник BDK равнобедренный.
б) Найдите отношение площади треугольника BDK к площади
ромба, если известно, что cos ∠BAD =
3
4.
. Окружность с центром O, вписанная в трапецию ABCD, касается
меньшего основания BC в точке N , а боковой стороны AB — в точ-
ке M.
а) Докажите, что M N k OA.
б) Найдите площадь треугольника BOC , если известно, что MA =
=25,MB=4иCD=52.
. К двум равным непересекающимся окружностям проведены две
параллельные общие касательные. Окружности касаются одной из
этих прямых в точках A и B. Через точку C, лежащую на отрезке AB,
проведены касательные к этим окружностям, пересекающие вторую
прямую в точках D и E.
а) Докажите, что периметр треугольника CDE вдвое больше рас-
стояния между центрами окружностей.
б) Найдите DE , если известно, что радиусы окружностей равны 6,
расстояние между их центрами равно 20, а AC = 8.
. Одна окружность вписана в прямоугольную трапецию, а вторая
касается большей боковой стороны и продолжений оснований.
а) Докажите, что расстояние между центрами окружностей равно
большей боковой стороне трапеции.


Диагностическая работа 
б) Найдите расстояние от вершины прямого угла трапеции до
центра второй окружности, если известно, что точка касания первой
окружности делит б́ольшую боковую сторону трапеции на отрезки,
равные 2 и 8.

Диагностическая работа 
. Противоположные стороны AD и BC четырёхугольника ABCD
параллельны. Через вершины B и D проведены параллельные пря-
мые, пересекающие диагональ AC в точках M и N соответственно.
Оказалось, что AM = MN = NC .
а) Докажите, что ABCD — параллелограмм.
б) Найдите отношение площади четырёхугольника BMDN к пло-
щади параллелограмма ABCD.
. В параллелограмм вписана окружность.
а) Докажите, что этот параллелограмм — ромб.
б) Окружность, касающаяся стороны ромба, делит её на отрезки,
равные 4 и 1. Найдите площадь четырёхугольника с вершинами в точ-
ках касания окружности со сторонами ромба.
. Диагональ AC разбивает трапецию ABCD с основаниями AD >
> BC на два подобных треугольника.
а) Докажите, что ∠ ABC = ∠ ACD.
б) Найдите отрезок, соединяющий середины оснований трапеции,
если известно, что BC =32, AD =50 и cos∠CAD=
4
5
.
. Окружность с центром O, вписанная в треугольник ABC , каса-
ется его сторон AB, AC и BC в точках C1, B1 и A1 соответственно.
Пусть Q — точка пересечения этой окружности и биссектрисы угла A,
лежащая внутри треугольника AB1C1.
а) Докажите, что C1Q — биссектриса угла AC1 B1.
б) Найдите расстояние от точки O до центра окружности, вписан-
ной в треугольник AB1C1, если BC = 15, AB = 13, AC = 14.
. Отрезок, соединяющий середины M и N оснований соответ-
ственно BC и AD трапеции ABCD, разбивает её на две трапеции,
в каждую из которых можно вписать окружность.
а) Докажите, что трапеция ABCD равнобедренная.
б) Известно, что радиус этих окружностей равен 2, а меньшее ос-
нование BC исходной трапеции равно 6. Найдите радиус окружности,
касающейся боковой стороны AB, основания AN трапеции AB M N и
вписанной в неё окружности.
. Пятиугольник ABCDE вписан в окружность. Из вершины A опу-
щены перпендикуляры AF, AH, AP и AQ на прямые DE, BE, CD и BC
соответственно.
а) Докажите, что ∠FAH = ∠PAQ.
б)НайдитеAH,если AF=a, AP =bиAQ=c.

Диагностическая работа 
. В трапецию ABCD с основаниями AD > BC можно вписать
окружность. Биссектрисы углов при вершинах B и C пересекают
основание AD в точках M и N соответственно.
а) Докажите, что четырёхугольник ABCN равновелик треугольни-
ку ABM.
б) Точка касания окружности, вписанной в трапецию ABCD, делит
её основание BC в отношении 2 : 1, считая от вершины B, ∠ ABC = 90◦
.
В каком отношении прямая CN делит площадь трапеции?
. На отрезке AB взята точка C . На отрезках AB и BC как на диа-
метрах построены окружности. Прямая, проходящая через точку A,
касается меньшей окружности в точке K , а прямая, проходящая через
точку C перпендикулярно AB, пересекает б́ольшую окружность в точ-
ке M.
а) Докажите, что AM = AK .
б) Пусть луч AK пересекает большую окружность в точке P . Най-
дитеBP, если AC=13 иBC=6.
. Диагональ BD параллелограмма ABCD перпендикулярна сто-
роне AB, M — середина стороны AD, прямые BM и CD пересекаются
в точке K . В треугольники ABM и BCK вписаны окружности с центра-
ми O1 и O2 соответственно.
а) Докажите, что MO1 k BD.
б) Найдите площадь четырёхугольника BO1 MO2, если AB = 6 и
AD=10.
. Дана прямоугольная трапеция ABCD с основаниями BC и AD.
Окружность с центром O, построенная на большей стороне CD как
на диаметре, касается боковой стороны AB в точке P и второй раз
пересекает основание AD в точке H .
а) Докажите, что ∠CDP = ∠HCP.
б) Найдите отношение AH : DH, если ∠ADC =60◦
.
. На стороне AB и диагонали AC квадрата ABCD отмечены точки
MиN соответственно, причёмAM:MB=1:4и AN:NC=3:2.
а) Докажите, что точки A, M , N и D лежат на одной окружности.
б) Найдите расстояние от точки пересечения диагоналей четырёх-
угольника AMND до прямой MN , если сторона квадрата равна 30.
. Четырёхугольник ABCD вписан в окружность, причём сторона
CD — диаметр этой окружности. Продолжение перпендикуляра AH

Диагностическая работа 

к диагонали B D пересекает сторону CD в точке E , а окружность — в
точке F , причём H — середина AE.
а) Докажите, что четырёхугольник BCFE — параллелограмм.
б) Найдите площадь четырёхугольника ABCD, если известно, что
AB=5 и AH=4.

Приложение . Избранные задачи тренировочных
и экзаменационных работ
. Точка O — центр окружности, описанной около остроугольного
треугольника ABC. На продолжении отрезка AO за точку O отмечена
точка K . Известно, что ∠BAC + ∠ AKC = 90◦
.
а) Докажите, что четырёхугольник OBKC вписанный.
б) Найдите радиус окружности, описанной около четырёхугольни-
ка OBKC, если известно также, что cos ∠BAC =
3
5
и BC=48.
Решение. а)Обозначим∠BAC=α(рис.).Тогда
∠OKC = ∠AKC = 90◦
−α.
Поскольку BOC — центральный угол окружности, описанной около
остроугольного треугольника ABC , а угол BAC вписанный, получаем,
что ∠BOC = 2α. Из равнобедренного треугольника BOC находим, что
∠OBC = 90◦
−α.
Из точек B и K , лежащих по одну сторону от прямой OC, отрезок
OC виден под одним и тем же углом 90◦
− α.Значит,точкиO,B,KиC
лежат на одной окружности. Следовательно, четырёхугольник OBKC
вписанный.
α
A
B
C
O
K
Рис. 
б) Поскольку cos α =
3
5
, получаем, что sin α =
4
5
,атаккакOC—
радиус окружности, описанной около треугольника ABC , по теореме
синусов находим
OC=
BC
2sin∠BAC
=
48
2sinα
=
24
4
5
= 30.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
Пусть R — искомый радиус описанной окружности четырёхуголь-
ника O B KC. Применяя теорему синусов к треугольнику OCK , нахо-
дим, что
R=
OC
2 sin ∠OKC
=
OC
2 sin(90◦
−α)
=
OC
2cosα
=
30
2·
3
5
= 25.
Ã
Ответ: 25.
. Около остроугольного треугольника ABC описана окружность с
центром O. На продолжении отрезка AO за точку O отмечена точка K
так, что ∠BAC +∠AKC =90◦
.
а) Докажите, что ∠OBK + ∠OCK = 180◦
.
б) Найдите радиус окружности, описанной около четырёхугольни-
ка OBKC, если cos∠BAC =
5
13, а BC=120.
Ответ: 84,5.
. Высоты BB1 и CC1 остроугольного треугольника ABC пересека-
ются в точке H.
а) Докажите, что ∠ AHB1 = ∠ ACB.
б)Найдите BC, если AH =21 и ∠BAC=30
◦
.
Р е ш е н и е. а) Высоты треугольника пересекаются в одной точ-
ке, поэтому точка H лежит на высоте, проведённой из вершины A
(рис. ). Значит, AH ⊥ CB, а так как HB1 ⊥ CA, получаем, что углы
AHB1 и ACB равны как острые углы с соответственно перпендикуляр-
ными сторонами.
A
B
C
B1
C1
H
Рис. 
б) Из точек B1 и C1 отрезок AH виден под прямым углом, значит,
эти точки лежат на окружности с диаметром AH . По теореме синусов
B1C1 = AHsin∠B1AC1 = 21sin30
◦
=
21
2.


Приложение 
Треугольник AB1C1 подобен треугольнику ABC с коэффициентом
cos ∠BAC = cos 30
◦
=
p
3
2 . Следовательно,
BC=
B1 C1
cos ∠BAC
=
2B1C1
p
3
=
21
p
3
=7
p
3.
Ã
Ответ: 7
p
3.
. В остроугольном треугольнике ABC провели высоту BH . Из точ-
ки H на стороны AB и BC опустили перпендикуляры HK и HM соот-
ветственно.
а) Докажите, что треугольник MBK подобен треугольнику ABC.
б) Найдите отношение площади треугольника MBK к площади че-
тырёхугольника AKMC , если BH = 2, а радиус окружности, описанной
около треугольника ABC , равен 4.
Ответ: 1 : 15.
. Медианы AA1 , B B1 и CC1 треугольника ABC пересекаются в точ-
ке M . Точки A2, B2 и C2 — середины отрезков MA, MB и MC соответ-
ственно.
а) Докажите, что площадь шестиугольника A1 B2C1 A2 B1C2 вдвое
меньше площади треугольника ABC .
б) Найдите сумму квадратов всех сторон этого шестиугольника,
если известно, что AB=4, BC =8 и AC =10.
Р е ш е н и е. а) Обозначим S∆ABC = S. Тогда площадь каждого из
треугольников, на которые медианы разбивают треугольник ABC ,
равна
1
6 S. Заметим, что C1 A2 — медиана треугольника AC1 M (рис. ),
поэтому
S∆ A2 MC1
=
1
2 S∆AMC1
=
1
2·
1
6 S∆ABC =
1
12 S.
Аналогично для остальных пяти треугольников, составляющих ше-
стиугольник A1 B2C1 A2 B1C2 . Следовательно, площадь этого шести-
угольника равна 6 ·
1
12S=
1
2S.
б) Обозначим BC = a, AC = b, AB = c. По формуле для квадрата
медианы находим, что
AA2
1=
1
4(2b2+2c
2
−a
2
), BB
2
1=
1
4(2a2+2c
2
−b
2
),
CC2
1=
1
4(2a2+2b2
−c
2
).
Медианы треугольника делятся их точкой пересечения в отношении
2 : 1, считая от вершины, поэтому
AM=
2
3AA1, BM =
2
3BB1, CM =
2
3 CC1.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
B
C
A1
B1
C1
A2
B2
C2
MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
Рис. 
Стороны A2 B1 и A1 B2 — средние линии треугольников AMC и BMC ,
поэтому A2B1 = A1B2 =
1
2CM,
A2B
2
1=A1B
2
2=
1
4CM2
=
1
4·
4
9CC1 =
1
36 (2a2 + 2b2
−c
2
).
Аналогично
C2A
2
1=C1A
2
2=
1
36(2a2+2c
2
−b
2
), B2C
2
1=B1C
2
2=
1
36(2b2+2c
2
−a
2
).
Следовательно, сумма квадратов всех сторон шестиугольника равна
2A2B
2
1+2C2A
2
1+2B2C
2
1=
=
1
18 (2a2 + 2b2
−c
2
+2a2+2c
2
−b
2
+2b2+2c
2
−a
2
)=
=
1
18(3a2+3b2+3c
2
)=
1
6(a2+b2+c
2
)=
1
6(64+100+16)=
180
6=30.Ã
Ответ: 30.
. Медианы AA1 , BB1 и CC1 треугольника ABC пересекаются в точ-
ке M . Точки A2, B2 и C2 — середины отрезков MA, MB и MC соответ-
ственно.
а) Докажите, что площадь шестиугольника A1 B2C1 A2 B1C2 вдвое
меньше площади треугольника ABC .
б) Найдите сумму квадратов всех сторон этого шестиугольника,
если известно, что AB=4,BC =7 и AC=8.
Ответ:
43
2.
. Две окружности касаются внешним образом в точке K . Прямая
AB касается первой окружности в точке A, а второй — в точке B. Пря-


Приложение 
мая B K пересекает первую окружность в точке D, прямая AK пересе-
кает вторую окружность в точке C .
а) Докажите, что прямые AD и BC параллельны.
б) Найдите площадь треугольника AKB, если известно, что радиу-
сы окружностей равны 4 и 1.
Р е ш е н и е. а) Обозначим центры окружностей O1 и O2 соответ-
ственно (рис. ). Пусть общая касательная, проведённая к окружно-
стям в точке K , пересекает AB в точке M . По свойству касательных,
проведённых к окружности из одной точки, AM = KM и KM = BM .
Треугольник AKB, у которого медиана равна половине стороны, к ко-
торой она проведена, прямоугольный. Вписанный угол AKD прямой,
поэтому он опирается на диаметр AD. Значит, AD ⊥ AB. Аналогично
BC ⊥ AB. Следовательно, прямые AD и BC параллельны.
O1
O2
A
B
C
D
H
K
M
Рис. 
б) Пусть радиусы окружностей с центрами O1 и O2 равны 4 и 1
соответственно. Линия центров касающихся окружностей проходит
через точку касания, поэтому
O1O2=O1K+KO2 =4+1=5.
Опустим перпендикуляр O2H из центра второй окружности на диа-
метр AD первой. Из прямоугольного треугольника O2HO1 находим,
что
O2H =
ÆO1O2
2−O1H2=
p
(1+4)2−(4−1)2 =
p
25−9 =4,

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
а так как ABO2H — прямоугольник, получаем, что AB = O2H = 4. Тогда
S∆ABC =
1
2AB·BC =
1
2·4 ·2 =4.
Треугольники AKD и BKC подобны, поэтому
AK
KC
=
AD
BC
= 4. Значит,
AK
AC=
4
5 . Следовательно,
S∆AKB =
AK
AC S∆ABC =
4
5
· 4 =3,2.
Ã
Ответ: 3,2.
. Окружности с центрами O1 и O2 касаются внешним образом в
точке C . К окружностям проведена общая внешняя касательная AB ( A
и B — точки касания).
а) Докажите, что треугольник ABC прямоугольный.
б) Найдите радиусы окружностей, если известно, что AC = 10 и
BC=24.
Ответ:
65
12,
156
5.
. В выпуклом четырёхугольнике ABCD известно, что AB = 7,
BC=24,CD=15, AD =20и AC=25.
а) Докажите, что четырёхугольник ABCD вписанный.
б) Найдите косинус угла между его диагоналями.
Решение.а)Поскольку
AC2
=25
2
=7
2
+ 242
=AB
2
+BC2 и AC
2
=25
2
=15
2
+ 202
=CD
2
+ AD2
,
треугольники ABC и ACD прямоугольные с прямыми углами при вер-
шинах B и D (рис. ). Из точек B и D отрезок AC виден под прямым
α
γ
γ
A
B
C
D
P
Рис. 


Приложение 
углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром AC . Сле-
довательно, четырёхугольник ABCD вписанный.
б) Обозначим ∠CAD = α, ∠ ACB = γ. Вписанные углы ADB и ACB
опираются на одну и ту же дугу, поэтому ∠ADB = ∠ACB = γ. Из пря-
моугольных треугольников ACD и ABC находим, что
cosα=
AD
AC
=
20
25
=
4
5
,
sinα =
3
5
,
cosγ =
BC
AC
=
24
25
,
sinγ =
7
25
.
Пусть диагонали AC и BD четырёхугольника ABCD пересекаются
в точке P . По теореме о внешнем угле треугольника
∠CPD=∠PAD+∠ADP = α+γ,
следовательно,
cos∠CPD=cos(α+γ)=cosαcosγ−sinαsinγ=
4
5
·
24
25
−
3
5
·
7
25
=
3
5
.
Ã
Ответ:
3
5
.
. В выпуклом четырёхугольнике ABCD известно, что AB = 2,
BC=21,CD=18,AD=11иAC=
p
445.
а) Докажите, что четырёхугольник ABCD вписанный.
б) Найдите угол между его диагоналями.
Ответ: arccos
39
89.
. На гипотенузу AB прямоугольного треугольника ABC опустили
высоту CH . Из точки H на катеты опустили перпендикуляры HK и HE .
а) Докажите, что точки A, B, K и E лежат на одной окружности.
б) Найдите радиус этой окружности, если AB = 12, CH = 5.
Р е ш е н и е. Первый способ. а) Предположим для определённости,
что точка E лежит на катете BC , а точка K — на катете AC (рис. ).
Обозначим ∠BAC = α. Тогда
∠HKE=∠HCE=∠BAC=α,
∠AKE=∠AKH+∠HKE=90◦+α,
а так как ∠ABC=90◦
− α, получаем, что
∠AKE+∠ABE =∠AKE+∠ABC =90◦+α+90◦
− α=180◦
.
Значит, четырёхугольник ABEK вписанный. Следовательно, точки A,
B, K и E лежат на одной окружности, что и требовалось доказать.
б)ОбозначимBC=a, AC =b,AB=c,CH =h.Тогдаsinα=
a
c
.
Поскольку ∠CEK = ∠CHK = α, прямоугольный треугольник ECK
подобен прямоугольному треугольнику ACB по двум углам. Поэтому

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
α
α
α
A
B
C
E
H
K
Рис. 
CK
BC
=
KE
AB
, а так как CKHE — прямоугольник, имеем KE = CH , значит,
CK=
KE·BC
AB
=
CH·BC
AB
=
ah
c
,
BK=
p
CK2+BC2 =
Ça2 h
2
c2 +a2=
a
ph2+c2
c
.
Пусть R — радиус окружности, описанной около четырёхугольника
ABEK. По теореме синусов из треугольника ABK находим, что
R=
BK
2sin∠BAK
=
a
ph2 +c2
c
2·
a
c
=
p
h2+c2
2=
p
52+122
2
=
13
2.
Ã
Второй способ. б) Пусть P , Q и M — середины сторон соответ-
ственно AK , BE и AB четырёхугольника ABEK (рис. ). Центр O
A
B
C
E
H
K
L
M
N
O
P
Q
Рис. 


Приложение 
окружности радиуса R, описанной около четырёхугольника ABEK ,
есть точка пересечения серединных перпендикуляров к сторонам AK ,
BE и AB этого четырёхугольника.
Пусть L и N — точки пересечения отрезков OP и OQ с гипотену-
зой AB. Тогда PL и QN — средние линии треугольников AKH и BEH ,
значит, L и N — середины отрезков AH и BH . Поэтому
LN=LH+HN =
1
2AH+
1
2BH =
1
2AB=6.
Следовательно, прямоугольный треугольник NLO подобен прямо-
угольному треугольнику ABC с коэффициентом
1
2. Тогда высота OM
треугольника NLO вдвое меньше высоты CH треугольника ABC ,
т.е.OM =
5
2.
Из прямоугольного треугольника AOM находим, что
R=
p
AM2+OM2 =
q36 +
25
4=
13
2.
Ã
Ответ:
13
2.
. На гипотенузу AB прямоугольного треугольника ABC опустили
высоту CH . Из точки H на катеты опустили перпендикуляры HK и HE .
а) Докажите, что точки A, B, K и E лежат на одной окружности.
б) Найдите радиус этой окружности, если AB = 24, CH = 7.
Ответ:
25
2.
. На диагонали параллелограмма взяли точку, отличную от её
середины. Из неё на все стороны параллелограмма (или их продол-
жения) опустили перпендикуляры.
а) Докажите, что четырёхугольник, образованный основаниями
этих перпендикуляров, является трапецией.
б) Найдите площадь полученной трапеции, если площадь паралле-
лограмма равна 16, а один из его углов равен 60◦
.
Р е ш е н и е. Первый способ. а) Возьмём на диагонали AC паралле-
лограмма ABCD точку O, отличную от середины AC , и проведём через
неё перпендикуляры NL и KM к сторонам параллелограмма (рис. ).
Прямоугольные треугольники CKO и AMO подобны. Точно так же по-
добны треугольникиCNO и ALO.ИмеемOK:OM=OC:OA=ON :OL.
Отсюда следует подобие треугольников ONK и OLM . Тогда накрест
лежащие углы OML и OKN равны, а поэтому прямые NK и ML парал-
лельны. Следовательно, четырёхугольник KLMN — параллелограмм
или трапеция.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
B
C
D
K
L
M
N
O
Рис. 
Докажем, что это трапеция. Если KLMN — параллелограмм, то
ON = OL. В этом случае OC = OA, т. е. O — середина AC. Противоре-
чие. Значит, KL M N — трапеция.
б) Пусть площадь параллелограмма равна S, а его острый угол ра-
вен α. Угол между диагоналями N L и KM трапеции KL M N равен углу
между перпендикулярными диагоналям прямыми BC и CD, т. е. этот
угол равен α. Поэтому площадь трапеции равна
1
2NL·KMsinα=
1
2·
S
AB·
S
ADsinα =
S·AD ·ABsin
2
α
2AD·AB
=
S sin
2
α
2.
Подставляя α = 60◦
и S = 16, получаем, что площадь трапеции равна
16 sin
2
60◦
2
=
16·3
8 =6.
Ã
Второй способ. а) Из точек M и L отрезок AO виден под прямым
углом (рис. ), значит, эти точки лежат на окружности с диаметром
OA. Вписанные в эту окружность углы LMO и LAO опираются на одну
и ту же дугу, поэтому ∠LMO =∠LAO.
A
B
C
D
K
L
M
N
O
Рис. 


Приложение 
Аналогично докажем, что ∠NCO = ∠NKO, а так как ∠NCO = ∠LAO,
получаем, что ∠NKO = ∠LMO. Следовательно, NK k ML.
Если KLMN — параллелограмм, то ON = OL и OC = OA, значит,
O — середина AC . Противоречие. Следовательно, KL M N — трапе-
ция.
Ã
Ответ: 6.
. Из точки M , лежащей на диагонали параллелограмма ABCD,
опустили перпендикуляры MK, MP , ML и MQ на стороны AB, BC , CD
и AD (или их продолжения) соответственно.
а) Докажите, что треугольники KMP и LMQ равновелики.
б) Найдите площадь параллелограмма, если один из его углов ра-
вен 30
◦
, а площадь четырёхугольника KPLQ равна 5.
Ответ: 40.
. К двум равным непересекающимся окружностям проведены
две параллельные общие касательные. Окружности касаются одной
из этих прямых в точках A и B. Через точку C, лежащую на отрезке AB,
проведены касательные к этим окружностям, пересекающие вторую
прямую в точках D и E , причём отрезки CA и CD касаются одной
окружности, а отрезки CB и CE — другой.
а) Докажите, что периметр треугольника CDE вдвое больше рас-
стояния между центрами окружностей.
б) Найдите D E , если известно, что радиусы окружностей равны 6,
расстояние между их центрами равно 20, а AC = 8.
Решение. а)ПустьO1иO2—центрыокружностейрадиусаR;
касательная, проведённая из точки C к окружности с центром O1, и
луч CO1 пересекают вторую прямую в точках D и D1 соответственно
A
B
C
D
D1
E
E1
D
O1
O2
Рис. 
(рис. ); касательная, проведённая из точки C к окружности с цен-
тром O2, и луч CO2 пересекают вторую прямую в точках E и E1 соот-
ветственно.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
Центр окружности, вписанной в угол, лежит на его биссектрисе,
поэтому ∠DCD1 = ∠ ACD1 = ∠CD1D, треугольник CDD1 равнобедрен-
ный, CD = DD1. Аналогично CE = EE1. Следовательно, периметр P тре-
угольника CDE равен сумме длин отрезков DD1, DE и EE1, т. е. P =D1E1.
Кроме того, биссектриса DO1 равнобедренного треугольника CDD1
является его медианой, значит, O1 — середина CD1. Аналогично O2 —
середина CE1, значит, O1O2 — средняя линия треугольника CD1 E1.
Следовательно, P = D1 E1 = 2OO1, что и требовалось доказать.
б) Пусть окружность с центром O1 касается отрезка CD в точке K ,
а прямой DE — в точке M ; окружность с центром O2 касается отрез-
ка CE в точке L, а прямой DE— в точке N. Тогда O1K — высота пря-
моугольного треугольника CO1D, проведённая из вершины прямого
угла, поэтому
DM=DK =
O1K
2
CK
=
R2
AC
=
36
8=
9
2,
а так как
CL=CB =AB−AC =20−8=12,
аналогично получаем EN = EL =
36
12 = 3. Поскольку ABNM — прямо-
угольник, M N = AB = 20, следовательно,
DE=MN−DM
− EN=AB−DM
− EN=20−
9
2−3 =
25
2.
Ã
Ответ: 12,5.
. К двум непересекающимся окружностям равных радиусов про-
ведены две параллельные общие касательные. Окружности касаются
одной из этих прямых в точках A и B. Через точку C, лежащую на
отрезке AB, проведены касательные к этим окружностям, пересекаю-
щие вторую прямую в точках D и E , причём отрезки CA и CD касаются
одной окружности, а отрезки CB и CE — другой.
а) Докажите, что периметр треугольника CDE вдвое больше рас-
стояния между центрами окружностей.
б) Найдите DE , если радиусы окружностей равны 5, расстояние
между их центрами равно 18, а AC = 8.
Ответ: 12,375.
. В треугольнике ABC проведена биссектриса AM . Прямая, про-
ходящая через вершину B перпендикулярно AM , пересекает сторо-
нуACвточкеN;AB=6,BC=5,AC=9.
а) Докажите, что биссектриса угла C делит отрезок MN пополам.
б) Пусть P — точка пересечения биссектрис треугольника ABC .
Найдите отношение AP : PN .


Приложение 
Р е ш е н и е. а) По теореме о биссектрисе треугольника
BM
MC
=
AB
AC
=
6
9=
2
3,
а так как BC=5, получаем, что BM=2 иCM=3(рис. ).
В треугольнике BAN биссектриса угла BAN перпендикулярна
стороне BN , значит, этот треугольник равнобедренный. Поэтому
AN=AB=6,а
CN=AC−AN =9−6=3=CM.
В равнобедренном треугольнике CMN биссектриса, проведённая
из вершины C , является медианой, следовательно, она делит основа-
ние M N пополам.
б) CP — биссектриса треугольника ACM , поэтому
AP
PM=
AC
CM=
9
3=3.
Прямая CP — серединный перпендикуляр к отрезку MN , поэтому
PN = PM . Следовательно,
AP
PN
=
AP
PM
=3.
Ã
Ответ: 3.
. Биссектриса угла A треугольника ABC пересекает сторону BC в
точке K , а окружность, описанную около треугольника ABC , — в точ-
ке M.
а) Докажите, что треугольник BMC равнобедренный.
б) Найдите радиус окружности, описанной около треугольника
KMC, если известно, что AC=4, BC =5, AB =6.
Решение. а)ВписанныеуглыBAM иBCM опираютсянаодну
и ту же дугу, поэтому ∠BCM = ∠BAM (рис. ). Аналогично ∠CBM =
= ∠CAM , а так как ∠BAM = ∠CAM , получаем, что ∠BCM = ∠CBM . Сле-
довательно, треугольник BCM равнобедренный.
б) По теореме о биссектрисе треугольника
BK
CK
=
AB
AC
=
6
4=
3
2,
атаккакBK+CK=BC=5,получаем,чтоBK=3иCK=2.
Обозначим ∠ ABC = β . Вписанные углы AMC и ABC опираются на
одну и ту же дугу, поэтому
∠KMC=∠AMC=∠ABC=β.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
B
C
M
N
P
6
2
3
3
6
Рис. 
A
B
C
K
M
Рис. 
По теореме косинусов
cosβ =
AB2+BC2−AC2
2AB·BC
=
36+25−16
2·6 ·5
=
3
4.
Значит, sin β =
p
7
4.
Пусть R — радиус окружности, описанной около треугольника
KMC. По теореме синусов
R=
CK
2sin∠KMC
=
2
2sinβ
=
4
p
7
.
Ã
Ответ:
4
p
7
.
. Биссектриса угла A треугольника ABC пересекает сторону BC в
точке K , а окружность, описанную около треугольника ABC , — в точ-
ке M.
а) Докажите, что треугольник BMC равнобедренный.
б) Найдите радиус окружности, описанной около треугольника
KMC, если известно, что AC =10, BC =11 и AB=12.
Ответ:
20
p
39
39.
. Две окружности касаются внутренним образом в точке A,
причём меньшая проходит через центр большей. Хорда BC большей
окружности касается меньшей в точке P . Хорды AB и AC пересекают
меньшую окружность в точках K и M .
а) Докажите, что KM k BC.
б) Пусть L — точка пересечения отрезков KM и AP . Найдите AL,
если радиус большей окружности равен 10, а BC = 16.


Приложение 
Р е ш е н и е. а) Пусть O — центр большей окружности. Линия цен-
тров касающихся окружностей проходит через точку касания, поэто-
му OA — диаметр меньшей окружности (рис. ).
Пусть хорды AB и AC пересекают меньшую окружность в точках K
и M соответственно. Точка K лежит на окружности с диаметром OA,
значит, ∠ AKO = 90◦ , а так как перпендикуляр, опущенный из центра
окружности на хорду, делит её пополам, то K — середина AB. Анало-
гично M — середина AC , поэтому KM — средняя линия треугольника
ABC. Следовательно, KM k BC.
A
B
C
F
H
K
LM
O
P
Q
Рис. 
б) Опустим перпендикуляр OH на хорду BC. Тогда H — середина
BC. Из прямоугольного треугольника OHB находим, что
OH=
p
OB2−BH2=
p
100−64 =6.
Пусть Q — центр меньшей окружности. Тогда QP k OH . Опустим
перпендикуляр QF из центра меньшей окружности на OH . Тогда
OF=OH−FH =OH−QP=6−5=1,
PH2
= QF2
= QO2
−OF
2
=25−1=24,
OP2
=OH
2
+ PH2
= 36+24 = 60,
а так как ∠ APO = 90◦ , то из прямоугольного треугольника APO нахо-
дим, что
AP=
p
OA2−OP2=
p
100−60=2
p
10.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
Отрезок KM — средняя линия треугольника ABC, поэтому L — сере-
дина AP . Следовательно,
AL=
1
2AP=
p
10.
Ã
Ответ:
p
10.
. Две окружности касаются внутренним образом в точке K ,
причём меньшая проходит через центр большей. Хорда M N большей
окружности касается меньшей в точке C . Хорды KM и KN пересекают
меньшую окружность в точках A и B соответственно, а отрезки KC и
AB пересекаются в точке L.
а)Докажите, что CN:CM=LB:LA.
б) Найдите MN, если LB : LA = 2 : 3, а радиус малой окружности
равен
p
23.
Ответ:
115
6.
. Точка B лежит на отрезке AC . Прямая, проходящая через точ-
ку A, касается окружности с диаметром BC в точке M и пересекает
окружность с диаметром AB в точке K . Продолжение отрезка MB пе-
ресекает окружность с диаметром AB в точке D.
а) Докажите, что AD k MC.
б) Найдите площадь треугольника DBC, если AK =3 и MK = 12.
Решение.а)ТочкиMиDлежатнаокружностяхсдиаметрами
BC и AB соответственно, поэтому ∠BMC = ∠BDA = 90◦
. Прямые AD
и MC перпендикулярны одной и той же прямой MD, следовательно,
AD k MC (рис. ).
A
B
C
D
K
M
O
P
Рис. 


Приложение 
б) Пусть O — центр окружности с диаметром BC. Тогда OM ⊥ AM,
а так как BK⊥AM, то OMkBK. Обозначим BK = x. Треугольник AMO
подобен треугольнику AKB с коэффициентом 5, поэтому OB=OM =5x .
Опустим перпендикуляр BP из точки B на прямую OM . Так как
четырёхугольник BKMP — прямоугольник, то
BP=KM =12, OP =OM−MP =OM−BK =5x−x =4x.
По теореме Пифагора OB2 = BP2+OP2, или 25x2 = 144+16x2. Отсюда
находим x = 4.
Поскольку AD k MC, то
S∆DBC = S∆MDC − S∆MBC = S∆MAC − S∆MBC = S∆ABM.
Значит, треугольники DBC и ABM равновелики. Следовательно,
S∆DBC = S∆ABM =
1
2AM·BK =
1
2·15x=
1
2·15 ·4 =30.
Ã
Ответ: 30.
. На отрезке AC взята точка B. Построены две окружности: ω1
с диаметром AB и ω2 с диаметром BC . Прямая, проходящая через точ-
ку A, касается окружности ω2 в точке M и пересекает ω1 в точке K ,
отличной от A. D — точка пересечения прямой M B и окружности ω1,
отличная от B.
а) Докажите, что C M k AD.
б) Найдите площадь треугольника DBC , если AK = 5 и KM = 25.
Ответ:
375
p
11
.
. Точка M лежит на стороне BC выпуклого четырёхугольника
ABCD, причём B и C — вершины равнобедренных треугольников с ос-
нованиями AM и DM соответственно, а прямые AM и MD перпенди-
кулярны.
а) Докажите, что биссектрисы углов при вершинах B и C четырёх-
угольника ABCD пересекаются на стороне AD.
б) Пусть N — точка пересечения этих биссектрис. Найдите пло-
щадь четырёхугольника ABCD, если известно, что M B : MC = 1 : 3, а
площадь четырёхугольника, стороны которого лежат на прямых AM ,
DM, BN и CN, равна18.
Р е ш е н и е. а) Пусть K — середина отрезка AM . Треугольник
AMB равнобедренный, поэтому отрезок BK является в нём медианой,
биссектрисой и высотой (рис. ). Поскольку прямые DM и AM пер-
пендикулярны, прямая KB содержит среднюю линию треугольника
AMD, то есть проходит через середину стороны AD. Аналогично

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
биссектриса угла MCD тоже проходит через середину стороны AD.
Следовательно, биссектрисы углов B и C четырёхугольника ABCD
пересекаются на стороне AD.
A
B
C
D
K
L
M
N
Рис. 
б) Пусть прямые AM и BN пересекаются в точке K , а прямые DM
и CN — в точке L. Тогда четырёхугольник KMLN — прямоугольник.
Площадь треугольника AMB равна
S∆ABM=BK·KM=
BM
CM
·NK·KM=
1
3SKMLN = 6.
Аналогично S∆DCM = 54. Площадь треугольника DMA равна
S∆DMA =
1
2AM·DM =2KM·LM =2SKMLN =36.
Тогда
SABCD = S∆DMA+S∆AMB+S∆DMC = 36+6+54 =96.
Ã
Ответ: 96.
. Точка M лежит на стороне BC выпуклого четырёхугольника
ABCD, причём B и C — вершины равнобедренных треугольников с ос-
нованиями AM и DM соответственно, а MA ⊥ MD.
а) Докажите, что четырёхугольник ABCD — трапеция или парал-
лелограмм.
б) Найдите площадь треугольника AMD, если BM : MC = 1 : 2, а
площадь четырёхугольника ABCD равна 36.
Ответ: 16.
. Диагонали AC и BD четырёхугольника ABCD, вписанного в
окружность, пересекаются в точке P , причём BC = CD .
а)Докажите, что AB:BC=AP:PD.


Приложение 
б) Найдите площадь треугольника COD, где O — центр окружно-
сти, вписанной в треугольник ABD, если дополнительно известно,
что BD — диаметр описанной около четырёхугольника ABCD окруж-
ности, AB =5, а BC =5
p
2.
Решение. а)ВписанныеуглыBAC иDAC опираютсянарав-
ные хорды, поэтому они равны (рис. ). Вписанные углы ADB и ACB
опираются на одну и ту же дугу, поэтому ∠ ADP = ∠ ADB = ∠ ACB. Зна-
чит, треугольники ADP и ACB подобны по двум углам. Следовательно,
AB:BC=AP:PD.
A
B
C
D
P
Рис. 
A
B
C
D
O
Рис. 
б) Точки A и C лежат на окружности с диаметром BD, значит,
треугольники ABD и BCD прямоугольные (рис. ). Кроме того, по
условию треугольник BCD равнобедренный, поэтому BD = BC
p
2=
= 10. Катет AB прямоугольного треугольника ABD равен половине
гипотенузы BD, поэтому ∠ ADB = 30
◦
, ∠ABD=60◦
.
Центр окружно-
сти, вписанной в треугольник, — точка пересечения его биссектрис,
поэтому точка O лежит на биссектрисе AC угла BAD и на биссектрисе
угла ADB. Тогда
∠ACD = ∠ABD = 60◦, ∠ODC = ∠ODB+∠BDC = 15
◦
+ 45◦
= 60◦
.
Значит, треугольник COD равносторонний, причём CD = BC = 5
p
2.
Следовательно, площадь треугольника COD равна
25
p
3
2.
Ã
Ответ:
25
p
3
2.
. Диагонали AC и BD четырёхугольника ABCD, вписанного в
окружность, пересекаются в точке P , причём BC = CD .
а)Докажите, что AB:BC=AP:PD.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
б) Пусть BD — диаметр окружности, N — её центр, AB =
1
2BD, а
O — центр окружности, вписанной в треугольник ABD. Найдите от-
ношение площадей треугольников ADN и COD.
Ответ: 1 : 2.
. Дан прямоугольный треугольник ABC с прямым углом C . На
катете AC взята точка M . Окружность с центром O и диаметром CM
касается гипотенузы в точке N .
а) Докажите, что прямые MN и BO параллельны.
б) Найдите площадь четырёхугольника BOMN , если CN = 4 и
AM:MC=1:3.
Р е ш е н и е. а) Поскольку прямые AC и BC перпендикулярны,
прямая BC — касательная к окружности (рис. ). По свойству ка-
сательных, проведённых к окружности из одной точки, прямая BO
перпендикулярна прямой CN . Точка N лежит на окружности с диамет-
ром CM , поэтому ∠CNM = 90◦
. Прямые BO и MN перпендикулярны
одной и той же прямой CN , следовательно, они параллельны.
б)Пусть AM =2x, MC =6x. ТогдаOC =3x, OA =5x, AC =8x. Центр
окружности, вписанной в угол, лежит на его биссектрисе, поэтому
BO — биссектриса треугольника ABC . По свойству биссектрисы
BC
AB
=
OC
OA
=
3x
5x
=
3
5
.
Пусть AB = 5a, BC = 3a. Тогда по теореме Пифагора
AC=
p
25a2−9a2=4a,
поэтому a=2x. Следовательно, BC =6x.
A
B
C
M
N
O
P
Рис. 


Приложение 
Пусть отрезки BO и CN пересекаются в точке P . Тогда P — се-
редина CN , а OP — средняя линия треугольника CNM . Поскольку
∠CMN = ∠COB, прямоугольные треугольники CNM и COB подобны,
поэтому
MN=
CN·CO
BC
=
4·3x
6x
=2,OP=
1
2MN=1.
Из прямоугольного треугольника BNO находим, что
BP=
NP2
OP
=
4
1=4, BO =BP+OP =4+1=5.
По формуле площади трапеции
SBOMN =
BO+MN
2 ·NP=
5+2
2·2=7.
Ã
Ответ: 7.
. Дана равнобедренная трапеция A BCD с основаниями BC < AD.
Окружность с центром O, построенная на боковой стороне AB как
на диаметре, касается боковой стороны CD в точке P и второй раз
пересекает основание AD в точке H , точка Q — середина CD.
а) Докажите, что четырёхугольник DQOH — параллелограмм.
б) Найдите AD, если ∠BAD = 75◦
иBC=1.
Ответ: 3.
. В прямоугольной трапеции ABCD с прямым углом при вер-
шине A расположены две окружности. Одна из них касается боковых
сторон и большего основания AD, вторая — боковых сторон, меньше-
го основания BC и первой окружности.
а) Прямая, проходящая через центры окружностей, пересекает ос-
нование AD в точке P . Докажите, что
AP
PD
=sinD.
б) Найдите площадь трапеции, если радиусы окружностей равны
4
3и
1
3.
Р е ш е н и е. а) Пусть продолжения боковых сторон трапеции пе-
ресекаются в точке Q. Центр окружности, вписанной в угол, лежит
на его биссектрисе, поэтому точка Q, центры данных окружностей
и точка P лежат на одной прямой, причём QP — биссектриса прямо-
угольного треугольника AQD (рис. ). Следовательно, по свойству
биссектрисы треугольника
AP
PD
=
QA
QD
= sinD.
б) Пусть окружность с центром O1 радиуса R =
4
3 касается боковой
стороны AB в точке E , а основания AD — в точке M ; окружность ра-

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
B
C
D
E
F
H
M
N
O1
O2
P
Q
Рис. 
диуса r =
1
3 с центром O2 касается боковой стороны AB в точке F , а
основания BC — в точке N .
Опустим перпендикуляр O2 H из центра меньшей окружности на
радиус большей, проведённый в точку E. Тогда
O1H=O1E−HE =O1E−O2F=R−r =
4
3−
1
3=1,
а так как линия центров касающихся окружностей проходит через их
точку касания, то
O1O2=R+r=
4
3+
1
3=
5
3.
Значит,
EF=O2H=
ÆO1O2
2−O1H2=
q25
9−1=
4
3.
Обозначим ∠ AQP = ∠HO2O1 = α. Тогда
tgα=
O1H
O2H
=
3
4,
∠BQC=2α, ∠BCD=90◦+2α, ∠O2CN =
1
2∠BCD=45◦+α.
Из прямоугольного треугольника O2CN находим, что
NC = O2N ctg(45◦ + α) = O2N tg(45◦
− α)=
1
3·
1−tgα
1+tgα
=
1
3·
1−
3
4
1+3
4
=
1
21.


Приложение 
Следовательно,
BC=BN+NC =
1
3+
1
21=
8
21.
Аналогично
∠O1DM = 45◦
−α,
MD = O1M ctg(45◦
− α) =O1Mtg(45◦+α) =
4
3·
1+tgα
1−tgα
=
4
3·
1+3
4
1−
3
4
=
28
3,
AD=AM+MD=
4
3+
28
3=
32
3,
а так как
AB=AE+EF+FB =R+O2H+r =
4
3+
4
3+
1
3=3,
то
SABCD =
1
2(AD+BC)·AB =
1
2
323 +
8
21
·3 =
116
7.
Ã
Ответ:
116
7.
. В прямоугольной трапеции ABCD с прямым углом при вершине
A расположены две окружности. Одна из них касается боковых сторон
и большего основания AD, вторая — боковых сторон, меньшего осно-
вания BC и первой окружности.
а) Докажите, что точка касания окружностей равноудалена от пря-
мыхABиCD.
б) Найдите меньшее основание трапеции, если AD = 28, а радиус
большей окружности равен
7
2.
Ответ: 1.
. Точка O — центр окружности, описанной около остроугольно-
го треугольника ABC , I — центр вписанной в него окружности, H —
точка пересечения высот. Известно, что ∠BAC = ∠OBC + ∠OCB.
а) Докажите, что точка I лежит на окружности, описанной около
треугольника BOC .
б) Найдите угол при вершине I треугольника OIH , если ∠ ABC =55
◦
.
Решение.а)Обозначим∠A=α.Тогда
∠BOC =2α, ∠OBC+∠OCB= α,
а так как сумма углов треугольника BOC равна 180◦, то 2α + α = 180◦,
откуда α = 60◦, ∠BOC = 120
◦
(рис. ).
Точка I — центр вписанной окружности треугольника ABC , поэто-
му BI и CI — биссектрисы его углов. Значит,
∠BIC=90◦+
1
2∠A=90◦+30
◦
= 120
◦
,

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
C
B
O
H
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
α=60◦
2α
I
B1
Рис. 
а так как H — точка пересечения высот треугольника ABC , то
∠BHC = 180◦
− ∠A=180◦
− 60◦
= 120
◦
.
Таким образом, из точек O, I и H сторона BC видна под одним и тем
же углом 120◦ и все эти точки находятся по одну сторону от прямой
BC, следовательно, точки B, C , O , I и H лежат на одной окружности —
окружности, описанной около треугольника BOC .
б) Пусть BB1 — высота треугольника ABC . Тогда
∠ABH = ∠ABB1 = 90◦
− ∠BAB1 = 90◦
− 60◦
=30
◦
.
Углы при основании BC равнобедренного треугольника BOC равны по
30◦, поэтому
∠ABO = ∠ABC−∠OBC = 55
◦
−30
◦
=25
◦
.
Следовательно,
∠OBH = ∠ABH−∠ABO = 30
◦
−25
◦
=5
◦
,
а так как четырёхугольник BOIH вписанный, то
∠OIH = 180◦
− ∠OBH = 180◦
−5
◦
= 175◦
.
Ã
Ответ: 175◦
.
. Точка O — центр окружности, описанной около остроугольного
треугольника ABC , I — центр его вписанной окружности, H — точка
пересечения высот. Известно, что ∠ A = ∠OBC + ∠OCB.


Приложение 
а) Докажите, что точки I и H лежат на окружности, описанной
около треугольника BOC .
б) Найдите углы треугольника OIH , если ∠ ABC = 75◦
.
Ответ: 165◦, 7,5
◦
, 7,5
◦
.
. В трапеции ABCD боковая сторона AB перпендикулярна ос-
нованиям. Из точки A на сторону CD опустили перпендикуляр AH .
Перпендикуляр, восставленный к той же стороне в точке C , пересека-
ет сторону AB в точке E .
а) Докажите, что BH k ED.
б) Найдите отношение BH : ED, если ∠ADC = 60◦
.
Решение. а)ИзточекBиH отрезокAC виденподпрямым
углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром AC . Впи-
санные в эту окружность углы BHC и BAC опираются на одну и ту же
дугу, поэтому ∠BHC = ∠BAC (рис. ).
Из точек A и C отрезок DE виден под прямым углом, значит,
эти точки лежат на окружности с диаметром DE . Вписанные в эту
окружность углы CAE и CDE опираются на одну и ту же дугу, поэтому
∠BAC =∠CAE =∠CDE. Значит, ∠BHC = ∠CDE.
Соответственные углы BHC и EDC при прямых BH , ED и секущей
CD равны, следовательно, эти прямые параллельны.
A
B
C
D
H
E
Рис. 
60◦
a
A
B
C
D
H
E
P
Рис. 
б) Пусть прямые AB и CD пересекаются в точке P (рис. ). Тогда
∠PEC=∠BCP=∠ADC=60◦
.
Обозначим BC = a. Тогда
PB=BCtg60◦
=a
p
3, BE = BCctg60◦
=
a
p
3
.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
Значит,
PE=PB+BE =a
p
3+
a
p
3
=
4a
p
3
3.
Треугольник PBH подобен треугольнику PED, следовательно,
BH
ED
=
PB
PE
=
a
p
3
4a
p
3
3
=
3
4 = 0,75.
Ã
Ответ: 0,75.
. В трапеции ABCD боковая сторона AB перпендикулярна ос-
нованиям. Из точки A на сторону CD опустили перпендикуляр AH .
Перпендикуляр, восставленный к той же стороне в точке C , пересека-
ет сторону AB в точке E.
а) Докажите, что B H k ED.
б) Найдите отношение BH : ED, если ∠BCD = 135
◦
.
Ответ: 0,5.
. В трапеции ABCD точка E — середина основания AD, точ-
ка M — середина боковой стороны AB. Отрезки CE и DM пересекают-
ся в точке O.
а) Докажите, что площади четырёхугольника AMOE и треугольни-
ка COD равны.
б) Найдите, какую часть от площади трапеции составляет площадь
четырёхугольника AMOE, если BC = 3, AD = 4.
Р е ш е н и е. а) Пусть высота трапеции равна h. Тогда высота тре-
угольника AMD равна
h
2 (рис. ). Значит,
S∆CED =
1
2DE·h =
1
4AD·h,
S∆AMD =
1
2AD·
h
2=
1
4AD·h.
A
B
C
D
O
M
E
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
Рис. 


Приложение 
Следовательно, треугольники CED и AMD равновелики, а так как тре-
угольник DOE — их общая часть, то четырёхугольник AMOE и тре-
угольник COD также равновелики.
б) Пусть прямые DM и BC пересекаются в точке K (рис. ). Тре-
угольники BMK и AMD равны по стороне и двум прилежащим к ней
углам, поэтому
BK=AD =4, CK =BC+BK =3+4=7.
Треугольник COK подобен треугольнику EOD, поэтому
CO
OE=
CK
DE=
7
2.
A
B
C
D
O
M
E
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h
h
2
h




K
Рис. 
Пусть площадь трапеции равна S. Тогда
S=
AD+BC
2 ·h=
7
2h, S∆CED =
1
2DE·h =h,
значит, S∆CE D =
2
7S, а так как
CO
OE
=
7
2,тоCO=
7
9 CE. Следовательно,
SAMOE = S∆COD =
7
9S∆CED =
7
9·
2
7S=
2
9S.
Ã
Ответ:
2
9.
. В остроугольном треугольнике ABC провели высоты AK и CM ,
а из точек M и K опустили перпендикуляры ME и KH на прямые AK
и CM соответственно.
а) Докажите, что прямые EH и AC параллельны.
б) Найдите отношение EH : AC, если ∠ABC =30
◦
.
Решение. а)ИзточекM иK отрезокAC виденподпрямым
углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром AC . Впи-
санные в эту окружность углы ACM и AKM опираются на одну и ту же
дугу, поэтому
∠ACM = ∠AKM.
Из точек E и H отрезок MK виден под прямым углом, значит, эти
точки лежат на окружности с диаметром MK (рис. ). Вписанные в

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
C
B
M
K
E
H
F
Рис. 
эту окружность углы MHE и MKE опираются на одну и ту же дугу,
поэтому
∠EHM = ∠EKM = ∠AKM.
Значит, ∠EHM = ∠ ACM . Следовательно, E H k AC.
б) Треугольник BKM подобен треугольнику BAC по двум углам,
причём коэффициент подобия равен
BK
AB
= cos∠ABC= cos30
◦
=
p
3
2.
Значит,
MK=AC·
p
3
2=
AC
p
3
2.
Пусть F — точка пересечения высот треугольника ABC. Тогда
∠EFM = ∠AFM = 90◦
− ∠BAK=∠ABC=30
◦
.
Треугольник EFH подобен треугольнику MFK по двум углам, причём
коэффициент подобия равен
EF
MF
= cos∠EFM= cos30
◦
=
p
3
2.
Значит,
EH=
MK
p
3
2=
3
4 AC.
Следовательно,
EH
AC
=
3
4.
Ã
Ответ: 3 : 4.


Приложение 
. Один из двух отрезков, соединяющих середины противопо-
ложных сторон четырёхугольника, делит его площадь пополам, а
другой — в отношении 11 : 17.
а) Докажите, что данный четырёхугольник — трапеция.
б) Найдите отношение оснований этой трапеции.
Р е ш е н и е. а) Пусть M и N — середины сторон соответствен-
но AD и BC четырёхугольника ABCD, причём отрезок MN делит пло-
щадь четырёхугольника пополам. Отрезок NM — медиана треуголь-
ника AND, поэтому S∆ANM = S∆DNM . Тогда
S∆ABN = SABNM − S∆ANM = SCDMN − S∆DNM = S∆DCN.
Треугольники ABN и DCN с равными сторонами BN и CN равновели-
ки, значит, их высоты AP и DQ, опущенные на эти стороны, равны.
Следовательно, BC k AD, т. е. четырёхугольник ABCD — трапеция или
параллелограмм (рис. ).
A
D
M
BNC
K
L
h
h
a
2
a
2
b
2
b
2
P
Q
Рис. 
Пусть K и L — середины сторон AB и CD соответственно. Предпо-
ложим, что AB k CD. Тогда отрезок KL разбивает параллелограмм на
две равновеликие части, что противоречит условию задачи. Таким об-
разом, четырёхугольник ABCD — трапеция с основаниями AD и BC .
б) Пусть высота трапеции равна h, BC = a, AD = b, a < b. Тогда
KL=
a+b
2 , так как KL — средняя линия трапеции. Поэтому
SBCLK =
a+
a+b
2
2·
h
2=
(3a + b)h
8 , SAKLD=
b+a+b
2
2·
h
2=
(a + 3b)h
8,
а так как
SBCLK
SAKLD
=
11
17, то
3a+b
a+3b=
11
17 . Отсюда находим, что
a
b=
2
5.
Ã
Ответ: 2 : 5.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
. Угол B треугольника ABC равен 60◦, AB
6
= B C . Окружность, впи-
санная в треугольник, касается его стороны AC в точке M .
а) Докажите, что отрезок BM меньше трёх радиусов этой окруж-
ности.
б) Найдите синус угла BMC , если BM в 2,5 раза больше радиуса
окружности.
Р е ш е н и е. а) Пусть r — радиус вписанной окружности треуголь-
ника ABC , O — её центр, P — точка касания со стороной BC. Посколь-
ку BO — биссектриса угла ABC , угол OBP равен 30◦ (рис. ). Из пря-
моугольного треугольника BOP находим, что BO = 2OP = 2r . Точка
O не лежит на отрезке BM, так как AB
6
= B C . Применив неравенство
треугольника к треугольнику BOM , получим, что
BM<BO+OM=2r+r=3r.
30◦
A
M
C
B
P
O
r
r
2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r2r
2r
Рис. 
б) Предположим, что AM > MC (рис. ). Тогда
∠BMC=∠OMC−∠OMB=90◦
− ∠OMB.
30◦
A
MC
B
O
r
2
r
2
,
5
r
Рис. 


Приложение 
По теореме косинусов
sin ∠BMC = sin(90◦
− ∠OMB)= cos∠OMB=
=
OM2+BM
2
− OB2
2OM·BM
=
r2+
25
4
r2
− 4r2
2·r ·
5
2
r
=
13
20 = 0,65.
Если же AM < MC , аналогично получим тот же результат.
Ã
Ответ: 0,65.
. Квадрат ABCD вписан в окружность. Хорда M K этой окружно-
сти проходит через середины сторон BC и CD.
а) Докажите, что треугольник AMK равносторонний.
б) Найдите площадь этого треугольника, если сторона квадрата
равна 1.
Решение. а)ПустьO—центр окружности, апрямаяMK пе-
ресекает стороны BC и CD квадрата в точках P и Q соответственно.
Отрезок PQ — средняя линия треугольника BCD, поэтому MK k BD, а
так как OC ⊥ BD, то MK ⊥ OC. Кроме того, точка H пересечения OC
и M K — середина отрезков OC и PQ, а так как диаметр, перпенди-
кулярный хорде, делит её пополам, то H — середина хорды M K . Зна-
чит, AH — высота и медиана треугольника AMK , поэтому треуголь-
ник AM K равнобедренный, AM = AK (рис. ).
A
D
B
C
K
M
P
Q
O
F
H
x
Рис. 
Поскольку AO : OH = 2 : 1, то O — точка пересечения его меди-
ан. Пусть прямая MO пересекает сторону AK в точке F . Тогда F —
середина AK , а так как O — центр описанной окружности треуголь-
ника AM K , то содержащая точку O прямая MF — серединный перпен-
дикуляр к стороне AK . Значит, MA = MK . Следовательно, равнобед-
ренный треугольник AMK — равносторонний.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
б)ОбозначимAM=AK =MK =x.ТогдаAH=
x
p
3
2 . С другой сто-
роны, так как O — центр треугольника AMK , то
AH=
3
2OA =
3
2·
p
2
2=
3
p
2
4.
Из равенства
x
p
3
2=
3
p
2
4 находим, что x =
p
6
2 . Следовательно,
S∆AMK =
1
2MK·AH =
1
2·
p
6
2·
3
p
2
4=
3
p
3
8.
Ã
Ответ:
3
p
3
8.
. Квадрат ABCD вписан в окружность. Хорда CE пересекает диа-
гональ BD в точке K.
а) Докажите, что произведение C K · CE равно площади квадрата.
б) Найдите отношение CK : KE, если ∠ECD = 15
◦
.
Решение.а)ВписанныеуглыCEDиCADопираютсянаоднуи
ту же дугу, поэтому (см. рис. )
∠CED=∠CAD=∠CDK=45◦
.
Треугольник CDK подобен треугольнику CED по двум углам, поэтому
CD
CE=
CK
CD . Следовательно,
CE·CK =CD
2
= SABCD.
45◦
A
D
B
C
O
E
K
Рис. 
45◦
15◦30
◦
A
D
B
C
O
E
K
R
R
Рис. 
б) Пусть O — центр окружности, а её радиус равен R. Точка E ле-
жит на окружности с диаметром AC , значит, ∠ AEC = 90◦ (рис. ), а
поскольку
∠ACE = ∠ACD−∠ECD = 45◦
−15
◦
=30
◦
,


Приложение 
из прямоугольного треугольника ACE находим, что
CE = AC cos30
◦
=2R·
p
3
2=R
p
3.
Из прямоугольного треугольника COK находим также, что
CK=
OC
cos 30◦ =
R
p
3
2
=
2R
p
3
.
Значит,
CK
CE=
2R
p
3
R
p
3
=
2
3.
Следовательно, CK :KE =2:1.
Ã
Ответ: 2 : 1.
. Точка M — середина гипотенузы AB прямоугольного треуголь-
ника ABC . Серединный перпендикуляр к гипотенузе пересекает катет
BC в точке N.
а) Докажите, что ∠CAN = ∠CMN .
б) Найдите отношение радиусов окружностей, описанных около
треугольников ANB и CBM , если tg ∠BAC =
4
3.
Решение. а)ИзточекC иM отрезокAN виденподпрямым
углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром AN . Впи-
санные в эту окружность углы CAN и CMN опираются на одну и ту же
дугу, следовательно, ∠CAN = ∠CMN (см. рис. ).
C
A
B
N
M
Рис. 
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3 x
3x3 x
3x3x
3x3x
3x
3x
3x
3x
3x3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3 x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3 x
3x3 x
3x
3x
3x3x
3x3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x
3x3x
3x
3x
3x
3x
3x3x
3x3x
3x3 x
3x3 x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x3x
3x
C
A
B
N
M
R
1
R
2
4x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
2
,
5
x
Рис. 

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
б)Положим BC=4x и AC=3x. Тогда по теоремеПифагора AB=5x.
Поскольку CM — медиана прямоугольного треугольника, проведён-
ная из вершины прямого угла, CM =
1
2AB=BM, а так как точка N
лежит на серединном перпендикуляре к отрезку AB, то AN = BN .
Треугольники ANB и CBM равнобедренные с общим углом B при
основаниях, значит, ∠ ANB = ∠BMC (см. рис. ).
Пусть R1 и R2 — радиусы описанных окружностей треугольников
ANB и CBM соответственно. По теореме синусов
R1=
AB
2sin∠ANB
=
5x
2sin∠ANB
,
R2=
BC
2sin∠BMC
=
4x
2 sin ∠BMC
.
Следовательно,
R1
R2
=
5x
2sin∠ANB
4x
2sin∠BMC
=
5
4.
Ã
Ответ:
5
4.
. В треугольнике ABC точки A1 , B1 и C1 — середины сторон BC ,
AC и AB соответственно, AH — высота, ∠BAC = 60◦, ∠BCA = 45◦
.
а) Докажите, что точки A1 , B1, C1 и H лежат на одной окружности.
б)Найдите A1H, если BC=2
p
3.
Р е ш е н и е. а) Отрезки A1C1 и A1B1 — средние линии треуголь-
ника ABC , поэтому
A1C1 k AB1, A1B1 k AC1.
Значит, AB1 A1C1 — параллелограмм (см. рис. ). Следовательно,
∠B1A1C1 = ∠B1AC1.
B
A
B1
C
H
A1
C1
60◦
45◦
Рис. 


Приложение 
Отрезок B1C1 — средняя линия треугольника ABC , поэтому B1C1k BC
и B1C1 ⊥ AH . По теореме Фалеса прямая B1C1 проходит через середину
высоты AH , значит, углы B1 HC1 и B1 AC1 симметричны относительно
прямой B1C1, а следовательно, они равны.
Таким образом, из точек A1 и H , лежащих по одну сторону от пря-
мой B1C1 , отрезок B1C1 виден под одним и тем же углом. Следователь-
но, точки A1 , B1, C1 и H лежат на одной окружности.
B
A
B1
C
H
A1
C1
60◦
45◦
45◦
45◦30
◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
75◦
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
Рис. 
б) Пусть R — радиус этой окружности (см. рис. ). По теореме
синусов
R=
B1 C1
2sin∠B1A1C1
=
p
3
2sin60◦ = 1.
Из симметрии
∠HB1C1 = ∠AB1C1 = ∠ACB = 45◦
.
Тогда
∠A1B1H = ∠A1B1C1 − ∠HB1C1 = 75◦
− 45◦
=30
◦
.
Следовательно, по теореме синусов
A1H = 2Rsin∠A1B1H = 2Rsin30
◦
=2·1·
1
2=1.
Ã
Ответ: 1.
. Точка E — середина боковой стороны CD трапеции ABCD. На
стороне AB отмечена точка K так, что CK k AE. Отрезки CK и BE пе-
ресекаются в точке O.
а) Докажите, что CO = KO .
б) Найдите отношение оснований BC и AD, если площадь тре-
угольника BCK составляет
9
64 площади трапеции.
Решение. а)ПустьпрямыеAE иBC пересекаютсявточкеF.
Треугольники FEC и AED равны по стороне (CE = DE) и двум приле-
жащим к ней углам. Значит, AE = EF , т. е. BE — медиана треугольника

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
ABF, а так как CKk AF, то BO — медиана треугольника KBC, т. е. O —
середина отрезка KC (см. рис. ).
A
D
B
C
F
E
O
K
Рис. 
A
D
B
C
F
E
O
K
b
a
a
Рис. 
б) Обозначим AD = a, BC = b. Из равенства треугольников FEC и
AED следует, что треугольник ABF равновелик трапеции ABCD (см.
рис. ). Значит, площадь треугольника KBC составляет
9
64 площа-
ди подобного ему треугольника ABF . Тогда коэффициент подобия ра-
вен
3
8,т.е.
3
8=
BC
BF
=
BC
BC+CF
=
b
b+a
,
откуда
1
1+a
b
=
3
8 . Из этого равенства находим, что
a
b=
5
3.
Ã
Ответ: 5 : 3.
. Дана прямоугольная трапеция ABCD с прямым углом при вер-
шине A. Окружность, построенная на большем основании AD как на
диаметре, проходит через вершину C и пересекает меньшее основа-
ние BC в точке M.
а) Докажите, что ∠BAM = ∠CAD.
б) Диагонали трапеции пересекаются в точке O. Найдите площадь
треугольника AOB, если AB =
p
10, а M — середина BC.
Решение. а)Поскольку AD—диаметр окружности и AD⊥AB,
то AB — касательная к окружности. Из теоремы об угле между каса-
тельной и хордой следует, что ∠BAM = ∠ADM. Трапеция AMCD впи-
сана в окружность, поэтому она равнобедренная и её диагонали об-
разуют равные углы с основаниями. Значит, ∠ ADM = ∠CAD. Следова-
тельно, ∠BAM = ∠CAD (см. рис. ).
б) По теореме о касательной и секущей AB2
=BM ·BC,или10=
= 2BM2, откуда BM =
p
5 (см. рис. ). Тогда
BC=2BM =2
p
5,CD=AM=
p
AB2+BM2 =
p
10+5 =
p
15,
AC=
p
AB2+BC2 =
p10+20 =
p
30.


Приложение 
A
D
B
C
M
Рис. 
A
D
B
C
M
O
p
10
p
5
p
5
p
3
0
p
1
5
3
p
5
Рис. 
Точка C лежит на окружности с диаметром AD, поэтому ∠ ACD = 90◦
.
По теореме Пифагора
AD=
p
AC2+CD2 =
p
30+15 =
p
45=3
p
5.
Значит,
BC
AD
=
2
p
5
3
p
5
=
2
3.
Следовательно,
S∆AOB =
BO
BD
S∆ABD =
2
5
·
1
2AD·AB =
1
5
·3
p
5·
p
10=3
p
2.
Ã
Ответ: 3
p
2.
. Окружности с центрами O1 и O2 пересекаются в точках A и B,
причём точки O1 и O2 лежат по разные стороны от прямой AB. Про-
должения диаметра CA первой окружности и хорды CB этой же окруж-
ности пересекают вторую окружность в точках D и E соответственно.
а) Докажите, что треугольник CBD подобен треугольнику, верши-
ны которого — центры окружностей и точка A.
б) Найдите AD, если ∠DAE = ∠BAC, радиус второй окружности
втрое больше радиуса первой и AB = 3.
Решение. а) Поскольку ∠ABE=90◦, отрезок AE—диаметр
окружности с центром O2. Значит, точка O2 — середина стороны AE
треугольника CAE , а отрезок O1O2 — средняя линия этого треуголь-
ника, поэтому
∠AO2O1 = ∠AEC, ∠AO1O2 = ∠ACE = ∠DCB,
а так как вписанные во вторую окружность углы ADB и AEB опирают-
сянаоднуитужедугу,то
∠AO2O1 = ∠AEC = ∠AEB = ∠ADB = ∠CDB.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
D
B
C
E
O1
O2
Рис. 
A
D
B
C
E
O1
O2
Рис. 
Следовательно, треугольники CBD и O1 AO2 подобны по двум углам
(см. рис. ).
б) Заметим, что
∠BAD = ∠BAE+∠DAE = ∠BAE+∠BAC = ∠EAC,
а так как
∠BDA = ∠BEA = ∠CEA,
то треугольник ABD подобен треугольнику ACE по двум углам (см.
рис. ). Значит,
AD
AB
=
AE
AC
= 3. Следовательно, AD = 3AB = 9.
Ã
Ответ: 9.
. Дана трапеция. Сумма оснований равна 13, диагонали 5 и 12.
а) Докажите, что диагонали перпендикулярны.
б) Найдите высоту трапеции.
Решение. а)ПустьABCD—трапеция сдиагоналямиAC=5,
BD = 12 и суммой оснований AD + BC = 13. Через вершину B про-
ведём прямую, параллельную AC (см. рис. ). Пусть K — точка её
5
5
1
2
13
A
D
B
C
K
Рис. 


Приложение 
пересечения с прямой AD. Тогда ACBK — параллелограмм, поэтому
BK = AC = 5, AK = BC , а угол между диагоналями трапеции равен углу
DBK. Треугольник DBK прямоугольный с прямым углом DBK , так как
DK2
= (AK+AD)2
=13
2
=5
2
+ 122
=KB
2
+ BD2
.
Следовательно, угол между диагоналями трапеции ABCD равен 90◦
.
5
5
1
2
13
HA
D
B
C
K
Рис. 
б) Пусть BH — высота трапеции. Тогда BH — высота прямоуголь-
ного треугольника DBK , опущенная на гипотенузу (см. рис. ). Сле-
довательно,
BH=
BK·BD
AD
=
5·12
13=
60
13.
Ã
Ответ:
60
13.
. Две окружности касаются внутренним образом в точке A, при-
чём меньшая окружность проходит через центр O большей. Диаметр
BC большей окружности вторично пересекает меньшую окружность
в точке M , отличной от O. Лучи AO и AM пересекают большую окруж-
ность в точках P и Q соответственно. Точка C лежит на дуге AQ боль-
шей окружности, не содержащей точку .
а) Докажите, что прямые PQ и BC параллельны.
б) Известно, что sin ∠ AOC =
p
15
4 . Прямые PC и AQ пересекаются
в точке K . Найдите отношение QK : KA.
Р е ш е н и е. а) Линия центров касающихся окружностей про-
ходит через точку их касания, поэтому точка O лежит на диаметре
AP большей окружности, а OA — диаметр меньшей окружности (см.
рис. ).
Точка M лежит на окружности с диаметром OA, поэтому ∠ AMO =
= 90◦
. Значит, OM ⊥ AQ. Точка Q лежит на окружности с диаметром
AP, значит, PQ ⊥ AQ. Прямые OM и PQ перпендикулярны одной и той
же прямой AQ, значит, PQ k OM . Следовательно, PQ k BC.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
P
A
O
Q
C
M
C
B
Рис. 
α
P
A
O
Q
C
M
C
B
K
Рис. 
б) Обозначим ∠ AOC = α. Заметим, α < 90◦
. Тогда
cosα =
p
1−sin
2
α=
1
4.
Дуги окружности, заключённые между параллельными хордами,
равны, поэтому
∠CPQ =
1
2
CQ =
1
2
BP =
1
2∠BOP =
1
2∠AOC = ∠APC
(
CQ и
BP
— градусные меры дуг CQ и BP , не содержащих точек
B и C соответственно). Значит, луч PC — биссектриса угла APQ, а
PK — биссектриса прямоугольного треугольника APQ (см. рис. ).
Следовательно,
QK
AK
=
PQ
AP
= cos∠APQ= cosα =
1
4.
Ã
Ответ: 1 : 4.
. В трапеции ABCD основание AD в два раза больше основания
BC. Внутри трапеции взяли точку M так, что углы ABM и DCM пря-
мые.
а) Докажите, что AM = DM .
б) Найдите угол BAD, если угол ADC равен 55◦ , а расстояние от
точки M до прямой AD равно стороне BC .
Р е ш е н и е. а) Пусть N — середина основания AD. Поскольку
AN=DN =
1
2 AD = BC и BC k AD, четырёхугольники ABCN и BCDN —
параллелограммы. Значит, CN k AB и BN k CD. Тогда высоты треуголь-
ника B NC , проведённые из его вершин B и C , лежат на прямых BM и


Приложение 
CM соответственно, а M — ортоцентр треугольника BNC (см. рис. ).
Следовательно, третья высота треугольника BNC лежит на прямой
MN, т.е. MN⊥BC.
Прямые AD и BC параллельны, поэтому MN ⊥ AD. Тогда медиана
MN треугольника AMD является его высотой, значит, этот треуголь-
ник равнобедренный. Следовательно, AM = DM .
A
D
B
C
MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
N
Рис. 
A
D
B
C
N
O
α
55◦
K
M
Рис. 
б) Пусть O — центр окружности, описанной около треугольни-
ка BNC, K — середина стороны BC (см. рис. ). Тогда OK ⊥ BC.
Поскольку M — ортоцентр треугольника, то отрезок OK вдвое мень-
ше MN, значит,
OK=
1
2MN=
1
2BC=BK.
Следовательно, ∠OCB = ∠OBC = 45◦
.
Обозначим ∠OCN = α. Треугольники CON и BON равнобедренные,
а противоположные углы CBN и CDN параллелограмма BCDN равны,
поэтому
∠CNO= α, ∠BNO=∠NBO=∠NBC−∠OBC=
= ∠CDN−∠OBC = 55
◦
− 45◦
=10
◦
.
Сумма углов треугольника BCN равна 180◦ :
55◦+(45◦+α)+(10◦+α) = 180◦
.
Отсюда находим, что α = 35
◦
, а так как ABCN — параллелограмм, то
∠BAD=∠BAN=∠BCN=45◦+α=45◦+35
◦
= 80◦
.
Ã
Ответ: 80◦
.
. Окружность, вписанная в трапецию ABCD, касается её боковых
сторон AB и CD в точках M и N соответственно. При этом AM = 8MB
и DN=2CN.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
а) Докажите, что AD = 4BC.
б) Найдите M N , если радиус окружности равен
p
6.
Решение.а)ПустьO—центрокружности,r —радиус,KиL—
точки касания окружности с основаниями BC и AD соответственно.
ПоложимBM=x,AM=8x,CN=y,DN=2y.ПосколькуCOиDO—
биссектрисы углов C и D трапеции, треугольник COD прямоуголь-
ный, а ON — его высота, проведённая из вершины прямого угла
(см. рис. ). Значит, CN · DN = ON
2
, или 2y2
=r
2
.
Аналогично из
прямоугольного треугольника AOB получаем, что 8x
2
=r
2
.
Тогда
2y2=8x2, y =2x,
AD=AL+DL =AM+DN =8x+2y=8x+4x =12x,
BC=BK+KC =BM+CN =x+y=x+2x=3x.
Следовательно, AD = 4BC.
A
D
B
C
K
L
O
N
M
x
8
x
y
2
y
r
r
x
8x
2y
y
Рис. 
б) Пусть прямые AB и CD пересекаются в точке P . Треуголь-
ник B PC подобен треугольнику APD с коэффициентом
BC
AD
=
1
4, по-
этому
PC
PD
=
1
4. Тогда PC =
1
3CD = y = 2x. Аналогично находим, что
BP=
1
3 AB = 3x, а так как BC = 3x, то треугольник BPC равнобедрен-
ный (см. рис. ).
Пусть ∠APD = α. Тогда
cosα=
1
2
PC
BP
=
x
3x
=
1
3,
атак как PN=PM =3x+x=4x, то по теореме косинусов
MN=
p
PM2+PN2−2PM ·PN cosα=
q16x2+16x2−2 ·4x·4x·
1
3=
8x
p
3
.


Приложение 
A
D
B
C
O
N
M
4
x
2
x
2
x
P
3
x
3xα
α
r
=
p
6
8x
p
3
x
8
x
Рис. 
Из равенства
8x·x =AM·MB =OM
2
=r
2
=6
находим, что x =
p
3
2 . Следовательно,
MN=
8x
p
3
=4.
Ã
Ответ: 4.
. Окружность, вписанная в трапецию ABCD, касается её боковых
сторон AB и CD в точках M и N соответственно. При этом AM = 6BM
и 2DN=3CN.
а) Докажите, что AD = 3BC .
б) Найдите M N , если радиус окружности равен
p
105.
Ответ: 18.
. Точка E — середина боковой стороны CD трапеции ABCD. На
стороне AB отмечена точка K так, что CK k AE. Отрезки CK и BE пе-
ресекаются в точке O.
а) Докажите, что CO = KO .
б) Найдите отношение оснований BC и AD, если площадь тре-
угольника BCK составляет
16
81 площади трапеции.
Решение. а)ПустьпрямыеAE иBC пересекаютсявточкеF.
Треугольники FEC и AED равны по стороне (CE = DE) и двум приле-
жащим к ней углам. Значит, AE = EF , т. е. BE — медиана треугольника
ABF, а так как CK k AF, то BO — медиана треугольника KBC, т. е. O —
середина отрезка KC (см. рис. ).

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
D
B
C
O
E
F
K
Рис. 
A
D
B
C
O
E
F
K
b
a
a
Рис. 
б) Обозначим AD = a, BC = b. Из равенства треугольников FEC и
AED следует, что треугольник ABF равновелик трапеции ABCD (см.
рис. ). Значит, площадь треугольника KBC составляет
16
81 площади
подобного ему треугольника ABF . Тогда коэффициент подобия равен
4
9,т.е.
4
9=
BC
BF
=
BC
BC+CF
=
b
b+a
.
Из этого равенства находим, что
b
a
=
4
5.
Ã
Ответ: 4 : 5.
. Точка O — центр окружности, вписанной в треугольник ABC , в
котором AC < BC . Точка B1 симметрична точке B относительно пря-
мой OC.
а) Докажите, что точки A, B, O и B1 лежат на одной окружности.
б) Найдите площадь четырёхугольника AOBB1, если AB = 10,
AC=6, BC =8.
Р е ш е н и е. а) Центр окружности, вписанной в треугольник, —
точка пересечения его биссектрис, поэтому луч CO — биссектриса уг-
ла ACB. Значит, точка B1, симметричная точке B относительно пря-
мойCO,лежитналучеCA,атаккакCB1=CB>AC,тоB1лежитна
продолжении стороны CA за точку A, причём CB1 = CB (см. рис. ).
Треугольники OB1C и OBC равны по двум сторонам и углу между
ними, поэтому
∠OB1A = ∠OB1C = ∠OBC = ∠OBA.
Из точек B и B1, лежащих по одну сторону от прямой OA, отрезок OA
виден под одним и тем же углом, следовательно, точки A, B, O и B1
лежат на одной окружности.


Приложение 
A
B
C
O
B1
Рис. 
A
B
C
O
B1
r

8


Рис. 
б) Поскольку AB2 = AC 2 + BC2, треугольник ABC прямоугольный с
прямым углом при вершине C (см. рис. ), значит,
S∆ABC =
1
2AC·BC =
1
2·6 ·8 =24.
Пусть r — радиус окружности, вписанной в треугольник ABC . Полупе-
риметр p треугольника ABC равен , поэтому
r=
S∆ ABC
p=
24
12=2.
Тогда
S∆AOC =
1
2AC·r =
1
2·6 ·2 =6,
S∆BOC =
1
2BC·r =
1
2·8 ·2 =8.
Следовательно,
SAOBB1
= S∆B1BC −S∆AOC −S∆BOC =
1
2·8·8−6 −8=32−14=18. Ã
Ответ: .
. Точка O — центр окружности, вписанной в треугольник ABC , в
котором AC > BC . Точка B1 симметрична точке B относительно пря-
мой OC.
а) Докажите, что точки A, B, O и B1 лежат на одной окружности.
б) Найдите площадь четырёхугольника ABOB1, если AB = 10,
AC=8,BC =6.
Ответ: .
. Точки A1 , B1, C1 — середины сторон соответственно BC , AC ,
AB треугольника ABC . Углы треугольника при вершинах A и C равны
120◦
и15
◦
соответственно, AH — высота треугольника.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
а) Докажите, что ∠A1C1B1 = ∠A1HB1.
б) Найдите A1H, если BC =8
p
3.
Р е ш е н и е. а) По теореме о средней линии треугольника имеем
B1C1kBCиA1B1=
1
2 AB. Кроме того, отрезок HC1 — медиана прямо-
угольного треугольника AHB, проведённая из вершины прямого уг-
ла, поэтому HC1 =
1
2 AB = A1B1 (см. рис. ). Значит, A1HC1B1 — рав-
нобедренная трапеция с основаниями A1 H и B1C1. Около неё мож-
но описать окружность. Вписанные в эту окружность углы A1C1B1 и
A1 HB1 опираются на одну и ту же дугу, следовательно, они равны.
A
B
C
A1
B1
C1
H
Рис. 
б) Пусть O — центр окружности радиуса R, описанной около тре-
угольника ABC . Поскольку ∠BAC > 90◦ , точки A и O лежат по разные
стороны от прямой BC (см. рис. ). По теореме синусов
R=
BC
2sin120◦ =
8
p
3
2·
p
3
2
=8.
A
B
C
A1
H
O
F
R
15◦
30◦
30◦
45◦
45◦
Рис. 
Центральный угол AOB вдвое больше вписанного угла ACB, т. е .
∠AOB =30
◦
. Тогда углы OBA и OAB при основании равнобедренного
треугольника AOB равны по 75◦, а так как ∠BAH = ∠ABH =45◦, то
∠OAH = ∠OAB−∠HAB= 75◦
− 45◦
=30
◦
.


Приложение 
Пусть OF — перпендикуляр, опущенный из центра окружности на
прямую AH . Катет прямоугольного треугольника AFO, лежащий про-
тив угла 30
◦
, равен половине гипотенузы, следовательно,
A1H=OF =
1
2OA=
1
2R=4.
Ã
Ответ: .
. Две окружности касаются внутренним образом в точке A, при-
чём меньшая окружность проходит через центр O большей. Диаметр
BC большей окружности вторично пересекает меньшую окружность в
точке M , отличной от A. Лучи AO и AM пересекают большую окруж-
ность в точках P и Q.
а) Докажите, что PQ k BC.
б) Известно, что угол AOC равен 60◦
. В каком отношении прямая
PC делит отрезок AQ?
Р е ш е н и е. а) Линия центров касающихся окружностей прохо-
дит через точку их касания, поэтому точка O лежит на диаметре AP
большей окружности, а OA — диаметр меньшей окружности.
Пусть точки P и Q лежат на прямых AO и AM соответственно.
Точка M лежит на окружности с диаметром OA, поэтому ∠ AMO = 90◦
.
Значит, O M ⊥ AQ. Точка Q лежит на окружности с диаметром AP , зна-
чит, PQ ⊥ AQ (см. рис. ). Прямые OM и PQ перпендикулярны одной
и той же прямой AQ, значит, PQ k OM . Следовательно, PQ k BC.
A
B
C
P
Q
M
O
Рис. 
A
B
C
P
Q
M
K
O
60◦
30◦
30◦
Рис. 
б) Дуги окружности, заключённые между параллельными хорда-
ми, равны, поэтому
∠CPQ =
1
2
CQ =
1
2
BP =
1
2∠BOP =
1
2∠AOC = 30
◦

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
(
CQ и
BP
— градусные меры дуг CQ и BP , не содержащих точек
B и C соответственно), а так как ∠APQ = ∠AOC = 60◦, то луч PC —
биссектриса угла APQ (см. рис. ).
Пусть K — точка пересечения AQ и PC . Тогда P K — биссектриса
прямоугольного треугольника APQ. Следовательно,
QK
AK
=
PQ
AP
= cos∠APQ= cos∠AOC= cos60◦
=
1
2.
Ã
Ответ: :.
. Точка M — середина гипотенузы AB прямоугольного треуголь-
ника ABC . Серединный перпендикуляр к гипотенузе пересекает катет
BC вточке N.
а) Докажите, что ∠CAN = ∠CMN .
б) Найдите отношение радиусов окружностей, описанных около
треугольников ANB и CBM , если tg ∠BAC =
12
5
.
Решение. а)ИзточекC иM отрезокAN виденподпрямым
углом, значит, эти точки лежат на окружности с диаметром AN (см.
рис. ). Вписанные в эту окружность углы CAN и CMN опираются на
одну и ту же дугу, следовательно, они равны.
A
B
C
M
N
Рис. 
A
B
C
M
N
Рис. 
б) Вписанные углы MCN и MAN также опираются на одну дугу,
поэтому
∠BAN = ∠MAN = ∠MCN = ∠MCB,
а так как CM — медиана прямоугольного треугольника ABC , прове-
дённая из вершины прямого угла, то ∠MCB = ∠M BC (см. рис. ). Та-
ким образом,
∠MBC = ∠BCM = ∠BAN.


Приложение 
Равнобедренные треугольники ANB и CNB подобны по двум углам,
причём коэффициент подобия равен отношению иx оснований, т. е .
k=
AB
BC=
1
sin ∠BAC
. Поскольку
1
sin ∠BAC
=
p1+ ctg2 ∠BAC =
Ç1+ 5
12
2
=
13
12,
а отношение радиусов описанных окружностей подобных треугольни-
ков равно коэффициенту подобия, то
R∆ ANB
R∆CBM
=k=
1
sin ∠BAC
=
13
12.
Ã
Ответ:
13
12.
. Две окружности с центрами O1 и O2 и радиусами  и  пересека-
ются в точках A и B, причём точки O1 и O2 лежат по разные стороны от
прямой AB. Через точку A проведена прямая, вторично пересекающая
эти окружности в точках M и K , причём точка A лежит между точками
MиK.
а) Докажите, что треугольники MBK и O1 AO2 подобны.
б) Найдите расстояние от точки B до прямой MK, если MK = 7, а
O1O2 = 5.
Р е ш е н и е. а) Пусть точка M лежит на меньшей окружности с
центром O1 . Вписанный в эту окружность угол AMB вдвое меньше
центрального угла AO1 B, а значит, равен углу AO1O2. Аналогично,
∠ AKB = ∠ AO2O1 (см. рис. ). Следовательно, треугольники MBK и
O1 AO2 подобны по двум углам.
A
B
O1
O2
M
K
Рис. 
б) Линия центров пересекающихся окружностей перпендикулярна
их общей хорде и делит её пополам, поэтому отрезок AB вдвое больше

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
B
O2
M
K
H
P
O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1

O1



7
Рис. 
высоты AH треугольника AO1O2 (см. рис. ). Этот треугольник пря-
моугольный, так как
O1A
2
+O2A
2
=3
2
+42
=5
2
= O1O
2
2.
Значит,
AH=
O1A·O2A
O1 O2
=
3·4
5
=
12
5
.
Расстояние от точки B до прямой MK равно высоте BP треуголь-
ника M BK . Коэффициент подобия треугольников MBK и O1 AO2 равен
MK
O1 O2
=
7
5
, а отрезок BP при этом подобии соответствует отрезку AH .
Следовательно,
BP=
7
5
AH=
7
5
·
12
5
=
84
25
.
Ã
Ответ:
84
25
.
. Дана прямоугольная трапеция ABCD с прямым углом при вер-
шине A. Окружность, построенная на большем основании AD как на
диаметре, проходит через вершину C и пересекает меньшее основа-
ние BC в точке M.
а) Докажите, что ∠BAM = ∠CAD.
б) Диагонали трапеции пересекаются в точке O. Найдите площадь
треугольника AOB, если AB =6, а BC = 4BM.
Решение. а)ПосколькуAD—диаметр окружности иAD⊥AB,
то AB — касательная к окружности. Из теоремы об угле между каса-
тельной и хордой следует, что ∠BAM = ∠ ADM . Трапеция AMCD вписа-
на в окружность, поэтому она равнобедренная, и её диагонали образу-


Приложение 
ют равные углы с основаниями (см. рис. ). Значит, ∠ ADM = ∠CAD.
Следовательно, ∠BAM = ∠CAD.
A
BMC
D
Рис. 
A
BM
C
D
O




3
p
5
6
p
5
Рис. 
б) По теореме о касательной и секущей AB2
= BM ·BC, или 36=
= 4BM2
, откуда BM =3. Тогда
BC=4BM=12, CD =AM =
p
AB2+BM2 =
p
36+9=3
p
5,
AC=
p
AB2+BC2 =
p36+144=6
p
5.
Точка C лежит на окружности с диаметром AD, поэтому ∠ ACD = 90◦
(см. рис. ). По теореме Пифагора
AD=
p
AC2+CD2 =
p180+45 =
p
225 = 15.
Значит,
BC
AD
=
12
15
=
4
5
.
Следовательно,
S∆AOB =
BO
BD
S∆ABD =
4
9·
1
2AD·AB =
2
9·15 ·6 =20.
Ã
Примечание. Есть другой способ: найти высоту OH треугольника
AOB из подобия треугольников AHO и ABC , а затем площадь тре-
угольника AOB.
Ответ: 20.
. Окружность с центром O, вписанная в треугольник ABC , ка-
сается его сторон BC , AB и AC в точках K , L и M соответственно.
Прямая KM вторично пересекает в точке P окружность радиуса AM
с центром A.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
а) Докажите, что AP k BC.
б) Пусть Q — точка пересечения прямых KM и AB, а T — такая
точка на отрезке PQ, что ∠OAT = 45◦
. Найдите QT, если ∠ABC =90◦,
AM=3,CM =2.
Решение. а)ПосколькуCK=CM иAP=AM, треугольники
MCK и PAM равнобедренные, причём ∠CMK = ∠ AMP — углы при их
основаниях M K и MP . Значит, ∠MKC = ∠MPA (см. рис. ). Следова-
тельно, AP k BC.
A
B
M
C
K
L
P
O
Рис. 
A
B
M
C
K
L
P
O




x
x


Q
α
/
2
α
/
2
4
5
◦
−
α
/
2
4
5
◦
−
α
/
2
TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT

Рис. 
б)Обозначим BK =BL =x. Тогда
CK=CM =2, AL=AM =3, BC =2+x, AB=3+x.
По теореме Пифагора
AC2
=BC
2
+ AB2
,
или 25=(2+x)
2
+(3+x)
2
,
откуда x=1.Значит, BC =3, AB =4.
Поскольку BC = AP = 3 и BC k AP, четырёхугольник ABCP — пря-
моугольник, значит, CP = AB = 4 (см. рис. ).
Треугольник AMQ подобен треугольнику CMP с коэффициентом
AM
MC
=
3
2 , поэтому
AQ=
3
2CP =
3
2·4 =6.
Обозначим ∠BAC = α. Тогда
∠MAO =
α
2, ∠MAT=45◦
−
α
2,
∠PAT = 90◦
− ∠QAT=90◦
−
45◦ +
α
2
= 45◦
−
α
2,


Приложение 
поэтому AT — биссектриса, а значит, и высота равнобедренного тре-
угольника MAP .
В прямоугольном треугольнике ATQ известно, что
AQ =6, tg∠AQT = tg∠AQP =
AP
AQ
=
3
6=
1
2.
Тогда cos ∠ AQT =
2
p
5
. Следовательно,
QT=AQcos∠AQT=6·
2
p
5
=
12
p
5
.
Ã
Ответ:
12
p
5
.
. Четырёхугольник ABCD вписан в окружность. Диаметр CC1
перпендикулярен стороне AD и пересекает её в точке M , а диаметр
DD1 перпендикулярен стороне AB и пересекает её в точке N .
а) Пусть AA1 — также диаметр окружности. Докажите, что ∠DNM =
=∠BA1D1.
б) Найдите углы четырёхугольника ABCD, если угол CDB вдвое
меньше угла ADB.
Р е ш е н и е. а) Диаметр, перпендикулярный хорде, делит её по-
полам. Значит, M и N — середины сторон AD и AB соответственно.
Отрезок MN — средняя линия треугольника BAD, поэтому MN k BD.
Тогда
∠BDD1 = ∠BDN = ∠DNM.
Вписанные углы BA1 D1 и BDD1 опираются на одну и ту же дугу, поэто-
му ∠BA1 D1 = ∠BDD1 (см. рис. ). Следовательно, ∠DNM = ∠BA1 D1 .
A
B
M
C
A1
D1
C1
D
NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN
Рис. 
б) Треугольники ADB и ACD равнобедренные, значит, их высоты
DN и CM являются биссектрисами. Обозначим ∠ ADD1 = ∠BDD1 = α.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
A
B
M
C
D1
C1
D
α
α
α
3α
NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
180◦
−6α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
90◦
−α
2α
Рис. 
Тогда (см. рис. )
∠CDB =
1
2∠ADB = ∠ADD1 = α,
∠CAD = ∠ADC = 3α, ∠ACD = 180◦
− 6α, ∠ACB=∠ADB=2α,
∠BCD = ∠ACB+∠ACD = 2α+180◦
− 6α=180◦
− 4α,
∠BAD = ∠ABD = 90◦
− ∠BDD1 = 90◦
−α,
Сумма противоположных углов вписанного четырёхугольника
равна 180◦, поэтому ∠BAD + ∠BCD = 180◦, или
(90◦
− α)+(180◦
− 4α)=180◦⇔5α=90◦⇔α=18◦
.
Следовательно,
∠ADC=3α=54◦, ∠ABC=180◦
− ∠ADC = 180◦
− 54◦
= 126◦,
∠BAD = 90◦
− α=90◦
− 18◦
= 72◦, ∠BCD = 180◦
− 72◦
= 108◦
.
Ã
Ответ: 72◦, 126◦, 108◦, 54◦
.
. Окружность с центром O, расположенным внутри прямоуголь-
ной трапеции ABCD, проходит через вершины B и C большей боковой
стороны и касается боковой стороны AD в точке T .
а) Докажите, что угол BOC вдвое больше угла BTC .
б) Найдите расстояние от точки T до прямой BC, если основания
трапеции AB и CD равны  и  соответственно.


Приложение 
Решение.а)ТочкиOиTрасположеныпооднусторонуотпря-
мой BC, поэтому центральный угол, соответствующий вписанному уг-
лу BTC, — это угол BOC (см. рис. ). Следовательно, ∠BOC = 2∠BTC.
A
B
O
T
D
C
Рис. 
A
B
O
T
D
C
α
P
H
4
9
Рис. 
б) Пусть продолжения боковых сторон трапеции пересекаются в
точке P , а H — основание перпендикуляра, опущенного из точки T на
боковую сторону BC. Обозначим ∠DPC = α (см. рис. ). Из прямо-
угольных треугольников PDC , PHT и PAB получаем, что
sinα=
CD
PC
,
sinα=
TH
PT
,
sinα=
AB
PB
.
Значит,
CD
PC
=
TH
PT
и
AB
PB
=
TH
PT
. Перемножив эти два равенства, полу-
чим, что
TH2
PT2 =
CD·AB
PC·PB
,
а так как по теореме о касательной и секущей PT 2
=PC·PB,то
TH2
= CD·AB =4·9=36.
Следовательно, TH = 6.
Ã
Ответ: 6.
. В выпуклом четырёхугольнике ABCD известны стороны и диа-
гональ: AB=3,BC =CD =5, AD =8, AC =7.
а) Докажите, что вокруг этого четырёхугольника можно описать
окружность.
б) Найдите BD.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
Р е ш е н и е. а) По теореме косинусов из треугольников ABC и
ADC находим, что
cos ∠ABC =
BA2 + BC2
−
AC2
2BA·BC
=
9+25−49
2·3 ·5
=−
1
2,
cos ∠ADC =
DA2+DC2
−
AC2
2DA·DC
=
64+25−49
2·5 ·8
=
1
2.
Значит, ∠ ABC = 120
◦
и ∠ ADD = 60◦ (см. рис. ). Сумма противопо-
ложных углов ABC и ADC четырёхугольника ABCD равна 180◦, следо-
вательно, вокруг него можно описать окружность.
A
B
C
D
120◦
60◦
5
5
8
7
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Рис. 
A
B
C
D
K
α
α
5
5
8
7
1
5
7
4
0
7
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Рис. 
б) Первый способ. Пусть диагонали AC и BD пересекаются в точ-
ке K . Вписанные углы BAC и DAC опираются на равные хорды, значит,
∠CBK = ∠CBD = ∠DAC = ∠BAC.
Тогда треугольники BKC и ABC подобны по двум углам (угол при вер-
шине C — общий), поэтому
BK
AB
=
BC
AC
. Отсюда находим, что
BK=
AB·BC
AC
=
3·5
7=
15
7.
Аналогично, из подобия треугольников DKC и ADC находим, что
DK=
40
7 (см. рис. ). Следовательно,
BD=BK+DK =
15
7+
40
7=
55
7.
Второй способ. Обозначим ∠BAC = ∠DAC = α. По теореме косину-
сов из треугольника ADC находим, что
cosα=
49+64−25
2·7 ·8
=
11
14.


Приложение 
Тогда
cos∠BAD=cos2α=2cos
2
α−1=2·
121
196−1 =
121
98−1=
23
98.
Следовательно,
BD=
p
BC2+CD2+2BC·CDcos∠BAD=
=
q25+25+2·5 ·5 ·
23
98=5
q2+
23
49=5
q12149 =
55
7.
Третий способ. По теореме Птолемея для вписанного четырёх-
угольника ABCD получаем, что
AB·CD+BC ·AD =AC ·BD, или 3·5+5 ·8 =7BD,
откуда BD =
55
7.
Ã
Ответ:
55
7.
. Высоты треугольника ABC с тупым углом ABC пересекаются в
точке H . Угол AHC равен 60◦
.
а) Докажите, что угол ABC равен 120
◦
.
б)НайдитеBH, если AB=6,BC =10.
Решение.а)ПустьAA1иCC1—высотытреугольникаABC.По-
скольку угол ABC тупой, точка H пересечения прямых AA1 и CC1 ле-
жит вне треугольника ABC . При этом точки B и H лежат по одну сто-
рону от прямой AC (см. рис. ).
A
C
B1
H
A1
C1
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
60◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
Рис. 
В четырёхугольнике BA1 HC1 углы при вершинах A1 и C1 равны
по 90◦, значит, сумма двух других углов этого четырёхугольника рав-
на 180◦
. Следовательно,
∠ABC = ∠A1BC1 = 180◦
− ∠AHC = 180◦
− 60◦
= 120
◦
.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
б) Пусть O — центр окружности, описанной около треугольника
ABC, M — середина стороны AC. Известно, что BH = 2OM . (Действи-
тельно, если N — середина стороны BC , то M N — средняя линия тре-
угольника ABC , значит, M N k AB. Прямая ON — серединный перпен-
дикуляр к стороне BC, а так как AH ⊥ BC, то ON k AH. Прямые OM
и B H также параллельны, т. е . обе они перпендикулярны прямой AC.
Значит, стороны треугольника ABH соответственно параллельны сто-
ронам треугольника NMO. Эти треугольники подобны с коэффициен-
том , так как AB = 2MN . Следовательно, BH = 2OM .)
A
C
B1
H
A1
C1
N
M
O


120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
7

7

120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
120◦
Рис. 
Поскольку угол ABC тупой, точки H и O лежат по разные стороны
от прямой AC. Градусная мера дуги AC , не содержащей точки B, вдвое
больше градусной меры вписанного угла ABC , т. е. равна 240◦
. Тогда
градусная мера дуги ABC равна 120
◦
. Значит, соответствующий этой
дуге центральный угол AOC также равен 120
◦
(см. рис. ).
По теореме косинусов
AC=
p
BA2+BC2−2BA ·BCcos120◦
=
p
36+100+6·10 =
p
196 = 14.
Из прямоугольного треугольника OMC находим, что
OM = CM ctg∠COM = 7ctg60◦
=
7
p
3
.


Приложение 
Следовательно,
BH=2OM =
14
p
3
.
Ã
Ответ:
14
p
3
.
. Окружность проходит через вершины A, B и D параллелограм-
ма ABCD, пересекает сторону BC в точках B и M , и пересекает про-
должение стороны CD за точку D в точке N .
а) Докажите, что отрезки AM и AN равны.
б) Найдите отношение длин отрезков CD и DN , если AB : BC = 1 : 3,
а cos ∠BAD = 0,4.
Р е ш е н и е. а) Трапеция ABMD вписана в окружность, значит,
она равнобокая. Диагонали равнобокой трапеции равны, поэтому
AM = BD . Трапеция ABD N вписана в окружность, значит, она также
равнобокая, поэтому BD = AN (см. рис. ). Следовательно, AM = AN .
A
N
B
C
D
M
Рис. 
A
N
B
C
D
P
M
x
x
3x
3x
3
x
3x
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
Рис. 
б)ОбозначимCD=AB =x, DN =y.Тогда AD=BC =3x. Рассмот-
рим равнобокую трапецию ABDN с основаниями AB = x , DN = y и
диагоналями BN = AD = 3x . Через точку N проведём прямую, парал-
лельную AD . Пусть P — точка пересечения этой прямой с продолже-
нием отрезка AB (см. рис. ). Рассмотрим треугольник BNP со сторо-
нами BP=x+y,BN =AD =NP =3x,иугломBPN,равнымуглуBAD.
По теореме косинусов
BN2
=BP
2
+ NP2
− 2 ·BP ·NPcos∠BPN,
или
9x2
= (x+y)2+9x2
− 2(x+y)·3x·
2
5
,
5y2
− 2xy−7x
2
=0,

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
откуда y =
7
5
x . Следовательно,
CD
DN
=
x
y=
x
7
5
x
=
5
7.
Ã
Ответ: 5 : 7.
. Окружность проходит через вершины A, B и C параллелограм-
ма ABCD, а также через точки E и K , которые лежат на продолжениях
сторон AD и CD за вершину D соответственно.
а) Докажите, что BE =BK.
б) Найдите отношение
AC
KE
, если ∠BAD=30
◦
.
Р е ш е н и е. а) Трапеция ABCE вписана в окружность, значит,
она равнобокая. Диагонали равнобокой трапеции равны, поэтому
BE = AC . Трапеция ABCK вписана в окружность, значит, она также
равнобокая, поэтому AC = BK (см. рис. ). Следовательно, BE = BK .
A
B
C
D
K
E
Рис. 
б) Треугольники ADC и KDE подобны по двум углам (см. рис. ),
поэтому
AC
KE
=
AD
DK
.
A
B
C
D
K
E
120◦
30◦
Рис. 


Приложение 
Четырёхугольник ABCK вписан в окружность, значит,
∠AKD = ∠AKC = 180◦
− ∠ABC=∠BAD=30
◦
.
Вписанные углы KAE и KCE опираются на одну и ту же дугу, поэтому
∠KAD = ∠KAE = ∠KCE = ∠BCE−∠BCD =
= ∠ABC−∠BAE = 150
◦
−30
◦
= 120
◦
.
Применив теорему синусов к треугольнику ADK, получим, что
AD
DK
=
sin∠AKD
sin ∠KAD
=
sin 30◦
sin 120◦ =
1
2
p
3
2
=
1
p
3
.
Ã
Ответ:
1
p
3
.
. Окружность проходит через вершины A, B и D параллелограм-
ма ABCD. Эта окружность пересекает BC в точке E, а CD — в точке K.
а) Докажите, что отрезки AE и AK равны.
б) Найдите AD, если известно, что EC =48, DK =20, а cos ∠BAD=0,4.
Ответ: 50.
. Окружность с центром O1 касается оснований BC и AD и боко-
вой стороны AB трапеции ABCD. Окружность с центром O2 касается
сторонBC,CD и AD.Известно, что AB=10,BC =9,CD =30, AD =39.
а) Докажите, что прямая O1O2 параллельна основаниям трапеции
ABCD.
б) Найдите O1O2.
Р е ш е н и е. а) Пусть окружности с центрами O1 и O2 касаются
прямой BC в точках P1 и P2 соответственно, а прямой AD — в точ-
ках Q1 и Q2 соответственно. Тогда точки O1 и O2 — середины проти-
воположных сторон P1Q1 и P2Q2 прямоугольника P1 P2Q2Q1. Значит,
O1O2 k P1 P2 (см. рис. ). Следовательно, O1O2 k BC k AD.
A
B
C
D
Q1 Q2
P1 P2
O1 O2
Рис. 

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
б) Центр окружности, вписанной в угол, лежит на его биссектри-
се, поэтому CO2 и DO2 — биссектрисы углов при боковой стороне CD
трапеции ABC D.
Пусть прямая CO2 пересекает основание AD в точке K (см. рис. ).
Тогда
∠CKD = ∠BCK = ∠DCK,
поэтому треугольник CDK равнобедренный, DC = DK . Значит, его
биссектриса DO2 является высотой и медианой. При этом
AK=AD−DK =AD−CD =39−30=9=BC,
значит, ABCK — параллелограмм, поэтому CK k AB и CK = AB = 10.
A
B
C
D
Q1 Q2
P1 P2
O1 O2
N
M
K
x
1
0
−
x
x
r
r
Рис. 
Пусть N — точка касания с боковой стороной CD окружности
с центром O2. Тогда O2 N — высота прямоугольного треугольника
CO2 D, проведённая из вершины прямого угла. В этом треугольнике
известно, что O2C =
1
2CK=5 и CD=30. Значит,
CP2=CN =
O2C
2
CD
=
25
30=
5
6.
Пусть радиус окружностей равен r . Тогда
r=O2N=
p
CN·DN =
q5
6·
30 −
5
6
=
5
p
35
6.
Пусть M — точка касания первой окружности со стороной AB.
Обозначим BP1=BM =x. Тогда AQ1=AM =10 −x . Угол BAD острый,
так как он равен углу CKD при основании равнобедренного треуголь-
ника,поэтомуx=BM<AM=10−x,т.е.x<5.
Радиус O1 M — высота прямоугольного треугольника AO1 B, прове-
дённая из вершины прямого угла. Значит, B M · AM = O1M
2
=r
2
, или


Приложение 
x(10− x)=
25·35
36 . Из этого уравнения и условия x < 5 находим, что
x=
25
6 . Следовательно,
O1O2 = P1P2 = BC −(BP1+CP2) =9−
25
6+
5
6
=9−5=4. Ã
Ответ: 4.
. Окружность с центром O1 касается оснований BC и AD и боко-
вой стороны AB трапеции ABCD. Окружность с центром O2 касается
сторонBC,CD иAD.Известно, что AB=30,BC =24,CD =50,AD =74.
а) Докажите, что прямая O1O2 параллельна основаниям трапеции
ABCD.
б) Найдите O1O2.
Ответ: 9.
. Четырёхугольник вписан в окружность радиуса R = 8. Извест-
но, что AB=BC =CD =12.
а) Докажите, что прямые BC и AD параллельны.
б) Найдите AD.
Р е ш е н и е. а) Вписанные углы CAD и ACB опираются на равные
хорды CD и AB, поэтому ∠ ACB = ∠CAD (см. рис. ). Следовательно,
BCkAD.
A
B
C
D

R
=
8


Рис. 
A
B
C
D

R
=
8


HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH
αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα
α
ααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
Рис. 
б) Обозначим ∠CAD = ∠BAC = α. Треугольник ACD вписан в окруж-
ность радиуса R (см. рис. ). По теореме синусов
sinα=
CD
2R
=
12
16=
3
4.
Тогда
cos∠ADC= cos2α = 1−2sin
2
α=1−2·
9
16=−
1
8<0.
Значит, углы при основании AD равнобокой трапеции ABCD — ту-
пые.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
Пусть AH — высота трапеции. Тогда точка H лежит на отрезке BC .
Из прямоугольного треугольника AHB находим, что
BH = AB cos(180◦
− 2α)=−12cos2α=−12·
−
1
8
=
3
2.
С другой стороны,
CH=
BC−AD
2=
12−AD
2.
Из уравнения
12−AD
2=
3
2 находим, что AD = 9.
Ã
Ответ: .
. В трапеции ABCD с основаниями BC и AD углы ABD и ACD
прямые.
а) Докажите, что AB = CD.
б)Найдите AD, если AB=2, BC =7.
Решение.а)ИзточекBиC,лежащихпооднусторонуотпря-
мой AD, отрезок AD виден под прямым углом, значит, эти точки лежат
на окружности с диаметром AD (см. рис. ). Трапеция ABCD вписана
в окружность, поэтому она равнобокая. Следовательно, AB = CD .
A
B
C
D
Рис. 
A
B
C
D
H



x
Рис. 
б) Обозначим AD = x . Пусть BH — высота трапеции (см. рис. ).
Тогда
AH=
AD−BC
2=
x−7
2,
а так как B H — высота прямоугольного треугольника ABD, проведён-
ная из вершины прямого угла, то
AB2
=AH·AD, или 4=
x−7
2 ·x.
Из этого уравнения находим, что x = 8.
Ã
Ответ: 8.


Приложение 
. Окружность с центром O высекает на всех сторонах трапеции
ABCD равные хорды.
а) Докажите, что биссектрисы всех углов трапеции пересекаются
одной точке.
б) Найдите высоту трапеции, если окружность пересекает боковую
сторонуABвточкахKиLтак,чтоAK=15,KL=6,LB=5.
Р е ш е н и е. а) Равные хорды равноудалены от центра окружно-
сти, поэтому точка O равноудалена от всех сторон трапеции. Следова-
тельно, O — точка пересечения биссектрис всех углов трапеции (см.
рис. ), т. е. эти биссектрисы пересекаются в точке O.
A
B
C
D
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
Рис. 
A
B
C
D
O
1
2
12
12
L
T
K
5
1
5
Рис. 
б) Пусть T — основание перпендикуляра, опущенного из точки O
на боковую сторону AB. Тогда T — середина хорды KL. Треугольник
AOB прямоугольный, так как лучи AO и BO — биссектрисы углов,
сумма которых равна 180◦ (см. рис. ). Значит, OT — высота пря-
моугольного треугольника, проведённая из вершины прямого угла,
поэтому
OT=
p
AT·BT =
p(AK + KT)(TL + LB) =
p(15+3)(3+5) = 12.
Расстояния от точки O до оснований трапеции также равны , следо-
вательно, высота трапеции равна .
Ã
Ответ: 24.
. Окружность с центром O высекает на всех сторонах трапеции
ABCD равные хорды.
а) Докажите, что биссектрисы всех углов трапеции пересекаются
одной точке.
б) Найдите высоту трапеции, если окружность пересекает боковую
сторонуABвточкахKиLтак,чтоAK=16,KL=8,LB=1.
Ответ: 20.

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
. На боковых сторонах AB и AC равнобедренного треугольника
ABC отложены равные отрезки AP и CQ соответственно.
а) Докажите, что средняя линия треугольника, параллельная его
основанию, проходит через середину отрезка PQ.
б) Найдите длину отрезка прямой PQ, заключённого внутри опи-
санной окружности треугольника ABC , если AB = AC = BC = 3
p
2,
CQ=AP =
p
2.
Решение.а)ПустьDиE—серединысторонABиACсоответ-
ственно. Через точку Q проведём прямую, параллельную AB. Пусть
эта прямая пересекает прямую DE в точке F , а прямые PQ и DE пере-
секаются в точке K (см. рис. ).
Треугольник EQF равнобедренный, поэтому FQ = QE = DP . Значит,
треугольники QKF и PKD равны по стороне и двум прилежащим к ней
углам. Следовательно, KQ = KP , т. е . середина K отрезка PQ лежит на
средней линии DE .
A
B
C
D
P
Q
E
F
K
Рис. 
A
B
C
D
P
Q
N
M
O
H
3
p
2
p
2
R
=
p
6
Рис. 
б) Пусть O — центр окружности радиуса R, описанной около рав-
ностороннего треугольника ABC , прямая PQ пересекает эту окруж-
ность в точках M и N, точка H — проекция точки O на хорду MN.
Тогда H — середина искомого отрезка MN . Точка D — середина сто-
роны AB равностороннего треугольника ABC , поэтому CD — высота
треугольника ABC (см. рис. ). Тогда
R=
2
3CD =
2
3·
3
p
2·
p
3
2=
p
6,
а так как
AP
AD
=
p
2
3
2
p
2
=
2
3=
AQ
AC
,


Приложение 
то PQ k CD. Тогда O H PD — прямоугольник, значит,
OH=DP=AD−AP =
3
2
p
2−
p
2=
p
2
2.
Из прямоугольного треугольника OHM находим, что
MH=
p
OM2−OH2=
p
R2−OH2=
q6−
1
2=
q112 .
Следовательно,
MN=2MH =2
q112 =
p
22.
Ã
Ответ:
p
22.
. Точка O — центр окружности, описанной около остроугольного
треугольника ABC , а BH — высота этого треугольника.
а) Докажите, что углы ABH и CBO равны.
б)НайдитеBH, если AB=16,BC =18,BH =BO.
Р е ш е н и е. а) Пусть OM — перпендикуляр, опущенный из цен-
тра окружности на сторону BC. Тогда M — середина основания BC
равнобедренного треугольника BOC . Поскольку треугольник ABC
остроугольный, центр O его описаннной окружности лежит внутри
треугольника. Значит, BOC — центральный угол, соответствующий
вписанному углу BAC, поэтому (см. рис. )
∠BAC =
1
2∠BOC = ∠BOM.
Два угла прямоугольного треугольника AHB соответственно равны
двум углам прямоугольного треугольника BMO, значит, третьи углы
этих треугольников также равны, т. е .
∠ABH = ∠MBO = ∠CBO.
B
A
C
H
O
M
Рис. 
B
A
C
H
O
M
RR
9
9
1
6
Рис. 

Избранные задачи тренировочных и экзаменационных работ 
б) Обозначим BH = BO = R. Прямоугольные треугольники AHB и
BMO подобны по двум углам (см. рис. ), поэтому
BH
AB
=
BM
BO
, или
R
16=
9
R
. Отсюда находим, что
R2
= 9·16=144=12
2
.
Следовательно, BH = R = 12.
Ã
Ответ: 12.

Приложение . Список полезных фактов
. а) Биссектрисы смежных углов перпендикулярны.
б) Биссектрисы внутренних односторонних углов при двух парал-
лельных прямых и секущей перпендикулярны.
. а) Если биссектрисы, проведённые из вершин B и C треугольни-
ка ABC, пересекаются в точке O, то ∠BOC = 90◦ +
1
2∠A.
б) Если биссектрисы внешних углов при вершинах B и C треуголь-
ника ABC пересекаются в точке Q, то ∠BQC = 90◦
−
1
2∠A.
. а) Если медиана треугольника равна половине стороны, к кото-
рой она проведена, то треугольник прямоугольный.
б) Медиана прямоугольного треугольника, проведённая из верши-
ны прямого угла, равна половине гипотенузы.
. а) Отрезок, соединяющий середины диагоналей трапеции, ра-
вен полуразности оснований.
б) Если сумма углов при одном из оснований трапеции равна 90◦,
то отрезок, соединяющий середины оснований трапеции, равен их
полуразности.
. Проекция боковой стороны равнобедренной трапеции на осно-
вание равна полуразности оснований, а проекция диагонали — полу-
сумме оснований.
. Свойства окружности.
а) Диаметр, перпендикулярный хорде, делит её пополам.
б) Диаметр, проходящий через середину хорды, не являющейся
диаметром, перпендикулярен этой хорде.
в) Серединный перпендикуляр к хорде проходит через центр окруж-
ности.
г) Равные хорды удалены от центра окружности на равные рассто-
яния.
д) Хорды окружности, удалённые от центра на равные расстояния,
равны.
е) Окружность симметрична относительно центра и относительно
любого своего диаметра.
ж) Дуги окружности, заключённые между параллельными хорда-
ми, равны.
. а) Замечательное свойство окружности. Геометрическое место
точек M , из которых отрезок AB виден под прямым углом (∠AMB =
= 90◦), есть окружность с диаметром AB без точек A и B.

Список полезных фактов

б) Геометрическое место точек M , из которых отрезок AB виден
под острым углом (∠ AMB < 90◦), есть внешность круга с диамет-
ром AB без точек прямой AB.
в) Геометрическое место точек M , из которых отрезок AB виден
под тупым углом (∠ AMB > 90◦), есть внутренность круга с диамет-
ром AB без точек отрезка AB.
г) Геометрическое место точек, из которых отрезок AB виден под
данным углом, есть две дуги равных окружностей с общей хордой AB,
лежащие по разные стороны от прямой AB, без точек A и B.
. а) Линия центров двух пересекающихся окружностей перпенди-
кулярна их общей хорде и делит её пополам.
б) Линия центров двух касающихся окружностей проходит через
точку касания.
. а) Радиус окружности, вписанной в прямоугольный треугольник
с катетами a, b и гипотенузой c, равен
a+b−c
2.
б) Если M — точка касания со стороной AC окружности, вписан-
ной в треугольник ABC, то AM = p − BC , где p — полупериметр тре-
угольника.
в) Если окружность касается стороны BC треугольника ABC и про-
должений сторон AB и AC , то расстояние от вершины A до точки ка-
сания окружности с прямой AB равно полупериметру треугольника
ABC.
г) Если окружность, вписанная в треугольник ABC , касается сто-
ронAB,BC иAC соответственнов точкахK,L иM,а∠BAC=α,то
∠KLM = 90◦
−
α
2.
д) Если прямые, проходящие через точку A, касаются окружно-
сти S в точках B и C , то центр вписанной окружности треугольника
ABC лежит на окружности S.
e) Если расстояние между центрами окружностей радиусов r и R
равно a и a > R + r , то отрезки общих внешних и общих внутренних
касательных, заключённые между точками касания, равны соответ-
ственно
p
a2−(R−r)2 и
p
a2−(R+r)2.
. Если окружности радиусов r и R с центрами O1 и O2 касают-
ся внешним образом в точке K , а прямая касается этих окружностей
в различных точках A и B и пересекается с общей касательной, про-
ходящей через точку K, в точке C, то ∠AKB = 90◦ и ∠O1CO2 = 90◦,
а отрезок AB общей внешней касательной окружностей равен отрезку
общей внутренней касательной, заключённому между общими внеш-
ними. Оба эти отрезка равны 2
p
Rr.


Приложение 
. а) Угол между касательной и хордой, проведённой через точку
касания, равен половине угловой величины дуги, заключённой между
ними.
б) Угол между пересекающимися хордами равен полусумме проти-
воположных дуг, высекаемых хордами.
в) Угол между двумя секущими равен полуразности дуг, высекае-
мых секущими на окружности.
. а) Если прямая, проходящая через точку A и центр O вписан-
ной окружности треугольника ABC , вторично пересекает описанную
окружность этого треугольника в точке M , то треугольники BOM
и CO M равнобедренные.
б) Формула Эйлера. Если O1, O2 — центры вписанной и описанной
окружностей треугольника ABC , а r и R — радиусы этих окружностей,
то O1O2 =
p
R2 − 2rR.
. а) Если четырёхугольник можно вписать в окружность, то сум-
ма его противоположных углов равна 180◦
.
б) Если сумма противоположных углов четырёхугольника рав-
на 180◦, то около него можно описать окружность.
. а) Если в четырёхугольник можно вписать окружность, то сум-
мы его противоположных сторон равны.
б) Если суммы противоположных сторон выпуклого четырёхуголь-
ника равны, то в него можно вписать окружность.
. а) Если в трапецию можно вписать окружность, то боковая сто-
рона трапеции видна из центра окружности под прямым углом.
б) Если окружность вписана в равнобедренную трапецию, то бо-
ковая сторона трапеции равна её средней линии.
в) Если в трапецию можно вписать окружность, то радиус окруж-
ности есть среднее пропорциональное (среднее геометрическое) от-
резков, на которые точка касания делит боковую сторону.
. а) Замечательное свойство трапеции. Точка пересечения диа-
гоналей трапеции, точка пересечения продолжений боковых сторон
и середины оснований лежат на одной прямой.
б) Отрезок прямой, параллельной основаниям трапеции, заклю-
чённый внутри трапеции, разбивается её диагоналями на три части.
Тогда отрезки, прилегающие к боковым сторонам, равны.
в) Если через точку пересечения диагоналей трапеции с основа-
ниями a и b проведена прямая, параллельная основаниям, то отре-
зок этой прямой, заключённый между боковыми сторонами трапе-
ции, равен
2ab
a+b
.

Список полезных фактов

г) Если трапеция разделена прямой, параллельной её основаниям,
равным a и b, на две равновеликие трапеции, то отрезок этой прямой,
заключённый между боковыми сторонами, равен
qa2+b2
2.
д) Если трапеция разделена прямой, параллельной её основаниям,
равным a и b, на две подобные трапеции, то отрезок этой прямой,
заключённый между боковыми сторонами, равен
p
ab.
. а) Если BB1 и CC1 — высоты треугольника ABC , то треугольник
AB1C1 подобен треугольнику ABC, причём коэффициент подобия ра-
вен |cos ∠ A|.
б) Если H — точка пересечения высот треугольника ABC , а O —
центр его описанной окружности, то отрезок AH вдвое больше рас-
стояния от точки O до середины стороны BC .
в) Точки O, H и точка M пересечения медиан треугольника ABC
лежат на одной прямой (прямая Эйлера), причём точка M лежит на
отрезкеOH иOM:MH=1:2.
г) Если BB1 и CC1 — высоты треугольника ABC , а O — центр опи-
санной окружности, то OA ⊥ B1C1.
д) Точки, симметричные точке пересечения высот (ортоцентру)
треугольника ABC относительно прямых AB, AC и BC , лежат на
описанной окружности треугольника ABC .
е) Точки, симметричные точке пересечения высот треугольника
ABC относительно середин его сторон, лежат на описанной окружно-
сти треугольника ABC .
ж) Если AA1 , B B1 и CC1 — высоты остроугольного треугольни-
ка ABC , то биссектрисы треугольника A1 B1C1 (ортотреугольника
треугольника ABC) лежат на прямых AA1 , BB1 и CC1. Если же тре-
угольник ABC тупоугольный, то на этих прямых лежат биссектрисы
двух внешних и третьего внутреннего углов треугольника A1 B1C1.
. а) Произведения отрезков пересекающихся хорд окружности
равны.
б) Теорема о касательной и секущей и следствие из неё. Если из
одной точки проведены к окружности касательная и секущая, то про-
изведение всей секущей на её внешнюю часть равно квадрату каса-
тельной.
Произведение всей секущей на её внешнюю часть для данной точ-
ки и данной окружности постоянно.
в) Прямая, проходящая через точки пересечения двух окружно-
стей, делит пополам общую касательную к ним.
г) Общие хорды (или их продолжения) трёх попарно пересекаю-
щихся окружностей проходят через одну точку либо параллельны.


Приложение 
. Средние пропорциональные в прямоугольном треугольнике.
Высота прямоугольного треугольника, проведённая из вершины пря-
мого угла, есть среднее пропорциональное (среднее геометрическое)
проекций катетов на гипотенузу, а каждый катет есть среднее про-
порциональное гипотенузы и своей проекции на гипотенузу.
. а) Следствие из теоремы косинусов. Сумма квадратов диагона-
лей параллелограмма равна сумме квадратов всех его сторон.
б) Формула для медианы треугольника. Если mc — медиана тре-
угольника, проведённая к стороне c, то m c =
1
2
p
2a2+2b2−c2
,гдеa
и b — остальные стороны треугольника.
. Формулы для биссектрисы треугольника. Если a и b — стороны
треугольника, γ — угол между ними, l — биссектриса треугольника,
проведённая из вершины этого угла, а a
′
иb
′
—
отрезки, на которые
биссектриса делит третью сторону треугольника, то
l=
2ab cos
γ
2
a+b
,
l2
= ab−a
′
b′
.
. Формулы для площади треугольника. Если a, b и c — стороны
треугольника, α, β и γ — противолежащие им углы, ha , hb и hc — высо-
ты, проведённые из вершин этих углов, p — полупериметр треуголь-
ника, R — радиус описанной окружности, r , ra , rb и rc — радиусы впи-
санной и вневписанных окружностей, касающихся сторон a, b и c со-
ответственно, а S — площадь треугольника, то
S=
1
2aha,
S=
1
2absinγ, S =
abc
4R
,
S=pr, S =(p−a)ra,
S=
pp(p− a)(p−b)(p− c) (формула Герона),
S=2R
2
sinαsinβsinγ, S =
a2 sinβ sinγ
2sin(β+γ)
,
S=
hb hc
2sinα
,
S=
prrarbrc.
. а) Площадь четырёхугольника с перпендикулярными диагона-
лями равна половине произведения диагоналей.
б) Площадь любого четырёхугольника равна половине произведе-
ния диагоналей на синус угла между ними.
. а) Медиана разбивает треугольник на два равновеликих.
б) Три медианы разбивают треугольник на шесть равновеликих.
в) Если площадь треугольника равна S, то площадь треугольника,
составленного из его медиан, равна
3
4S.
г) Если точка D лежит на стороне BC треугольника ABC или на её
продолжении, то
S∆ADB
S∆ ADC
=
BD
DC
.

Список полезных фактов

д) Если точки P и Q лежат на сторонах AB и AC или на их продол-
жениях, то
S∆ APQ
S∆ ABC
=
AP
AB
·
AQ
AC
.
. а) Середины сторон любого четырёхугольника являются вер-
шинами параллелограмма, причём площадь параллелограмма вдвое
меньше площади четырёхугольника.
б) Середины двух противоположных сторон любого четырёхуголь-
ника и середины его диагоналей либо являются вершинами паралле-
лограмма, либо лежат на одной прямой.
. Диагонали четырёхугольника перпендикулярны тогда и только
тогда, когда суммы квадратов противоположных сторон равны.
. Если диагонали AC и BD четырёхугольника ABCD, вписанного
в окружность радиуса R с центром O, пересекаются в точке P и пер-
пендикулярны, то
а) расстояние от точки O до стороны AB вдвое меньше стороны CD;
б) медиана P M треугольника APD перпендикулярна стороне BC;
в) AB2+CD
2
+AD2+BC
2
= 8R2
,
PA2+PB
2
+PC2+PD
2
= 4R2;
г) площадь четырёхугольника ABCD равна
1
2(AB·CD+BC ·AD),
причём для любого другого четырёхугольника ABCD с теми же сто-
ронами площадь меньше, чем
1
2(AB·CD+BC ·AD).
. Две окружности касаются внутренним образом в точке M . Если
AB — хорда большей окружности, касающаяся меньшей окружности
в точке T , то MT — биссектриса угла AMB.
. Если вписанная окружность касается сторон AB и AC треуголь-
ника ABC в точках M и N, а P — точка пересечения прямой MN с бис-
сектрисой угла B, то ∠BPC = 90◦
.
. Окружность Аполлония. Геометрическое место точек, рассто-
яния от каждой из которых до двух данных точек относятся как m : n
(m
6
= n), есть окружность.
. Теорема Птолемея. Сумма произведений противоположных
сторон вписанного четырёхугольника равна произведению его диа-
гоналей.
. Теорема Менелая. Дан треугольник ABC . Некоторая прямая пе-
ресекает его стороны AB, BC и AC (или их продолжения) в точках C1,
A1, B1 соответственно. Тогда
BA1
A1C
·
CB1
B1A
·
AC1
C1B
=1.


Приложение 
. Теорема Чевы. Пусть точки A1 , B1 и C1 принадлежат сторонам
(или их продолжениям) соответственно BC , AC и AB треугольника
ABC. Прямые AA1 , BB1, CC1 пересекаются в одной точке или парал-
лельны тогда и только тогда, когда
AB1
B1C
·
CA1
A1B
·
BC1
C1A
=1.

Литература
. Атанасян Л. С ., Бутузов В. Ф., Кадомцев С. Б ., Позняк Э. Г., Юдина И. И .
Геометрия. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Просве-
щение, .
. Гордин Р. К . Геометрия. Планиметрия.  —  классы. М.: МЦНМО, .
. Гордин Р. К . Избранные задачи школьной геометрии. Базовый и профиль-
ный уровни. М .: МЦНМО, .
. Погорелов А. В. Геометрия —  . М .: Просвещение, .
. Прасолов В. В. Задачи по планиметрии. М.: МЦНМО, .
. Сборник задач по математике для поступающих в вузы / Под ред.
М. И. Сканави. М.: ОНИКС  век, А ЛЬЯНС-В, .
. Сергеев И. Н. Математика. Задачи с ответами и решениями: Пособие для
поступающих в вузы. М .: КДУ, .
. Смирнов В. А ., Смирнова И. М. Геометрия — . М.: Мнемозина, .
. Смирнов В. А ., Смирнова И. М. Геометрия  —. Учебник для общеобра-
зовательных учреждений. М .: Мнемозина, .
. Ткачук В. В. Математика — абитуриенту. М .: МЦНМО, .
. Шарыгин И. Ф . Факультативный курс по математике. Решение задач. М.:
Просвещение, .
. Шарыгин И.Ф. Задачи по геометрии. Планиметрия. М .: Наука, . (Биб-
лиотечка «Квант»; вып. ).
. Информационно-поисковая система «Задачи по геометрии»: [Электрон-
ный ресурс]. URL: http://zadachi.mccme.ru

Ответы и указания
Диагностическая работа
.
c
2
,
c
2
·
p1+3cos2α,
c
2
·
p
1+3sin
2
α. .
1
2
.
.
p
21. . 37,2. . 2
p
3. .
1
4
.
.60. .2R. .45◦
.
.
12
5
.
. 16,9; 2,4; 14,3. .
4
3
R2p
2. . 150◦ и 210◦
.
.
ab
c
.
.
p
3
2
.
§ . Медиана прямоугольного треугольника
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 2. .. 2m, m, m
p
3. .. 3; 4; 5. ..
4
5
.
.. 30
◦
, 60◦
.
.. 30
◦
, 60◦
.
..
b2(b2 −a2)
a2+b2 . ..
4
p
17
.
. .
a
p2(1 ± sin α)
cos α
=
a
sin
45◦ ±
α
2
‹.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
. .
p
2mn−m,
p
2mn−n,n+m−
p
2mn. .. 5
p
2. . .
5
p
13
12
.
.. 2
Ç22−12
p
3
3
.
..
3
p
6−2
4
.
Указание. Пусть H—основание
перпендикуляра, опущенного из точки P на сторону BC . Тогда точки M , P
и H лежат на одной прямой, а треугольник PHC подобен треугольнику A PD.
.. 8; 2; 3. У к а з а н и е. Если сумма углов при основании трапеции рав-
на 90◦, то отрезок, соединяющий середины оснований, равен полуразности
оснований. .. 5; 3. .. 9
p
5. . .
1
2
(1+2cos2α)2tg2α. Указание.
Пусть M — середина DE. Тогда BEMF — ромб, а CF — биссектриса угла MCE.
.. 40 . У к а з а н и е. Опустите перпендикуляр из центра окружности на
хорду A B и соедините его основание с точкой C . . . 30
◦
, 60◦
.
..
2bc
b+c
.
У к а з а н и е. Соедините точку D с серединой отрезка AE. .. 90◦, 30
◦
,
60◦
.
Указание. ТочкиB,C,D,KиточкапересеченияпрямыхABиDE
лежат на окружности с диаметром BD. .. 15
p
3. .
∗
. 75◦
.
Указание.
Пусть K — середина C M , а O — основание перпендикуляра, опущенного из
точки M на BC . Тогда ∠ AOK = 90◦ , а O — центр описанной окружности
треугольника AM B. .∗
.
25
p
7
12
a2
.
Указание. Пусть T—середина
BF. Тогда DT = DC. .∗
. 110
◦
.
Указание. ПустьпрямыеAM иBC
пересекаются в точке P. Тогда C — середина BP и HC = BC = CD.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 60◦, 60◦, 120
◦
, 120
◦
.
... 2, 2, 2, 4. ... 2. ... 1 : 3, считая
от точки L. ... 49. .. .
289
13
.
... 1,2. ...
24
11
.
.. .
p
3:3.

Ответы и указания

... 1 : 2. ...
5
p
2
2
.
.. .
18
p
13
.
... 12 . ... 4
p
2,2
p
7. ...
a
2
.
... 27 . ... 30
◦
, 60◦, 90◦
.
...
p
2
2
.
...
p
11. ... 8,5.
§ . Удвоение медианы
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
..
2msinβ
sin(α+β),
2msinα
sin(α+β). .. 30
◦
.
.. 270. ..
19
2
.
.. 30. ..
p
10.
.. 6. .. 60◦
.
.. arccos
4m2
−a
2−b2
2ab
.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
..48. ..8. Указание. См.пример. ..64. ..48
p
6.
..
245
8
.
..
1323
20
.
.∗
.
1
2
p2b2−4a2. Указание. Суммыквадратов
расстояний от любой точки до противоположных вершин прямоугольника
равны между собой. Пусть M — середина A B, а K — проекция точки E на AB.
Тогда M — центр прямоугольника ACBF, K — середина DM, OF = 2EM =2ED.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 48.  ... 120 . . .. 10 . . .. 240 . ... 2,4.  ...
24
p
5
7
.
... 7, 7. ... 7. ... 2. ... 11. ... 1125. ... 180.
... 30 . ... 120 . ... 2
p
13, 4
p
13, 6
p
5. ... 3
p
17.
§ . Параллелограмм. Средняя линия треугольника
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 20 . ..
p
2. .. ab. .. 4; 8; 4; 8. .. 1. ..
p
b2−a2
2
.
.. 2.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
.. 4
p
2, 18. .. |a − b|. .. 14 . .. 48. ..
ab
4
.
.. 5 . ..
ab
2
.
..
1
2
p
c2+d2 ±cd
p
2. ..
p
42. .. 60◦ , 120
◦
.
.. 5. .. a + b.
. .
a+b
p
2
.
У к а з а н и е. Опишите около указанного квадрата ещё один
квадрат со стороной a + b, проведя через вершины данного квадрата, от-
личные от вершин треугольника, две прямые, перпендикулярные прямым,
содержащим катеты треугольника. Центр полученного квадрата совпадает
с центром данного. .. 90◦
.
Указание. ПустьK,L,MиN—середины
отрезков AD , AC , BC и BD соответственно. Тогда K LM N — прямоугольник.
. .
q133
или
q19
3
.
У к а з а н и е. Отрезок, соединяющий вершины дан-
ных равнобедренных треугольников, проходит через центр параллелограмма.


Ответы и указания
.. 4 . У к а з а н и е. Пусть D D1 — диаметр окружности. Тогда расстояние
от центра окружности до хорды A B равно расстоянию от центра окружности
до хорды CD1, равной AB. .
∗
. 4. Указание. ПустьF—середина
A D. Тогда M KN F — параллелограмм, PQ — средняя линия треугольника KFL,
а FL — средняя линия треугольника A DE .
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 50. .. . 25. ... 54
p
3. ... 24
p
3. ... 36. .. . 32 .
... 3. ... 20. ... 2
p
5. ... 7. ... 2,4. .. . 48.
... 12(2 −
p
3). .. . 3
p
2−4. ... 4. ...
1
5
.
§ . Трапеция
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 450. .. 54. .. 1024. .. 25. .. 39 или9. .. 5. .. 90◦
.
.. 9.
. . 120
◦
.
. .
a−b
2
.
..
a
2−b2
4
.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
.. 4 : 3. ..
qS
sin α
.
..
p
ab. ..
10
3
R, 4R, 2R. ..
Çb2 +
a2
4
.
.. 4;
5
p
41
4
.
. .
1
2
pa2 +6ab+b2. .. 900 или 780. ..
ab
4
.
.. 8
p
5,4
p
5. . .
h
p
3
.
.. 40
◦
или 80◦
.
.. 14; 12,5; 29,4; 16,9.
..
63
p
3
4
.
.. 13 . ..
3
p
3
2
.
Указание. Если суммаугловпри
основании трапеции равна 90◦, то отрезок, соединяющий середины осно-
ваний, равен полуразности оснований. . . 28 или 2
p
181. ..
3
4
ab.
. .
Ça2+b2
2
.
..22. Указание. ТочкаDлежитнаокружности
с центром C , проходящей через точки A и B. . .
3
2
S или
1
2
S. .. 75◦,
75◦, 105◦, 105◦
.
У к а з а н и е. Рассмотрите треугольник с вершинами
в центре окружности, в середине боковой стороны и в середине радиуса,
проведённого в точку касания окружности с основанием BC . .. 30
◦
,
30◦, 150◦, 150◦
.
..
1
2
pm2+n2. Указание. ТочкиA,BиDлежатна
окружности с центром C . Если DK — диаметр этой окружности, то BK = A D
и ∠DBK=90◦
.
.∗
. 45◦, 135◦
.
Указание. Боковая сторонаданной
трапеции равна проекции диагонали на большее основание. .
∗
. 3:29.
.
∗
.
p
S. У к а з а н и е. Точка M лежит на прямой, проходящей через точки
касания окружности с основаниями трапеции. Эта прямая содержит O —
центр окружности, поэтому S∆CMD = S∆ AM B = S AO B .

Ответы и указания

Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 20. ... 9. ... 120. ... 240. ... 1 : 2. ... 1 : 2.
. ..
4ab
3a+b
.
.. .
42
17
.
... 7 . .. .
p
3. ... 4,8. .. .
120
13
.
... 8 . ... 7
p
2. ... 10 . ...
15
8
.
... 6 . .. . 22 .
. .. 78. . . . 90. ... 4 :
p
5. ...
p
ab.
§ . Как находить высоты и биссектрисы треугольника?
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 9,6. .. 2. ..
p
5. .. 8. ..
ab
a+b
.
. .
ab
p
2
a+b
.
..
24
p
3
7
.
.. 4,8.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
. .
p2Ssinαsinβ sinγ
sin α
;
p2Ssinαsinβ sinγ
sin β
;
p2Ssinαsinβ sinγ
sin γ
.
..
29
5
.
.. 13,44. .. 75. ..
a3b
2(a2 +b2)
.
..
a3 b3
(a2 +b2)2 . .. 6.
.. d
q2+
d
c
.
..
24
p
145
.
. .
mn(m+ n)
m2+n2 . ..
p
3
4
; 7. .. 5.
..
4
p
6
5
.
У к а з а н и е. Треугольник ABC равнобедренный. .. CD =
p
6,
CE=
8
5
,DE=
p
34
5
,ρ=2
q2
5
.
..
2 cos
α
3
+3
6 cos
α
3
+1
.
..2;S=tg72◦=
p
5+2
p
5.
У к а з а н и е. Пусть прямая, проведённая через точку D параллельно BC ,
пересекает сторону AC в точке E . Треугольники A DE и CBD равны по двум
сторонам и углу между ними.  .∗
. αb−2a. Указание. Еслиr—
радиус окружности, вписанной в треугольник KL M , то S△KLP =
1
2
(KL + LP)r,
S△ELR =
1
2
(EL+LR)r.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 3
p
5.  ... 30 .  ...
p
10
2
.
... 2
p
6. ... 2,4. ... 7,5.
... 113. ... 2. ...
p
10. ... 18. ... 2
p
6.  ... 2
p
3.
...
60
p
2
7
.
.. . 2
p
2.  ...
R
p
2
2
,R
p
2−
p
2, R. ... 5,
24
5
,
24
p
2
7
.
§ . Отношение отрезков
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
..1:7, считая от точки C. ..2:1, считая от точки B. ..5:24.
..8:13. ..20:21;6:35. ..5:6;8:25. ..1:2. ..1:6, считая от
точки A. .. 1 :3, считая от точки A. ..
a+b
c
.


Ответы и указания
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
.. n : m. .. 3 : 1, считая от вершины A. .. 1 :1. .. 4. .. 10.
.. 2
p
6. ..1:3. ..3:1. ..1:4. ..
p
13.  .
∗
.
1:2.
.
∗
. а)1:1,5:9;б)5:21. .
∗
. 4:3.Указание.ПустьDиE—середины
хорд M N и BC соответственно, O — центр окружности. Тогда A P · A E =
= AD·AO=AM
2
= AB·AC.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
...1:1. ...1:2. ...5:1. ...5:4. ...3:1, считая от
вершины A. ... 2 : 1, считая от вершины C. ... 2 : 3. ... 1 : 6.
... 9. ... 6. ... 4 и 12. ... 12 и 24. ... 90◦, 90◦, arcsin
3
5
,
180◦
−
arcsin
3
5
.
... 3 : 5. ... 1 : 3. ... 1 : 2, считая от верши-
ны A. ... 40. ... 24
p
3.  ... 2
p
7.  ... 4
p
3. ... 9 : 16.
.. . 16 : 9, считая от вершины A.
§ . Отношение площадей
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 1. . .
13
20
.
..
2
15
.
..
1
3
.
. .
1
3
.
.. 18
p
2. ..
S
2
.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
.. 2
pS1S2.
..
1
4
.
..
2mn
(m+n)2.
..
S1+S2
2
.
.. 120 .
.. (
p
S1+
p
S2)
2
.
..
10
3
.
..
S
2
.
.. 2S. ..
ab
(a+b)2 . ..
1
5
.
..
b(3a + b)S
2(a+b)(2a+b)
.
.. 2 : 1. ..
1
3
d. .. 45◦, 90◦, 45◦
.
.. 9
q27
.
.. (
p
S1+
p
S2+
p
S3)
2
.
..
2
pS2(S1 +S2)
4
p4S2
1−S2
2
.
.. 3 . ..
abc
kmc+nma+knb
.
. .
(lsinγ+msin α+nsinβ)2
2sinαsinβ sinγ
.
.. 2
ppq. .. 13 : 23. .. 1 + 3k.
. .
1
7
.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
...1:3. ...1:3. ...1:6. ...1:10. ...9:16. ...1:4.
... 1 : 3. ... 5 : 12. ... 5 : 9. ... 8 : 15. ... 12 : 25.
... 25:81. ... 3. ... 4. ... 7 :20. ... 7 :9. ... 3, 12,
6, 6. ... 2 :3. ... 3. ... 13, 13, 13, 13. ... 2 :1. ... 2 :3.

Ответы и указания

§ . Касательная к окружности
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 45◦
.
.. 80◦
.
..12 и20. ..1:3, считая от точки O. ..9.
.. 24. .. 2(r+R) или 2(R− r). ..
a
2 cos
α
2
.
.. 90◦
.
.. r
2
(2
p
3+3).
..
a+b
2
.
.. 8 и 15.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
.. 2. ..
20
3
.
.. 48 и 30. .. 14. .. 10. .. 15 или 3.
..
4a
7
,
5a
7
.
..
asinβ
sin α
ctg
α+β
2
.
..
120
17
.
..
p
2ar. .. 90◦, 45◦,
45◦ или 90◦, arctg 3, arcctg 3. .. sin 2α. .. 2
p
9+6
p
2.Указание.
Если O — центр окружности, то прямоугольный треугольник OBC — равно-
бедренный.  ..
150
7
.
..
7
3
p
3
.
Указание. Еслиданнаяокружность
касается прямых BC и AB в точках P и Q соответственно, а A H — высота
треугольника ABC , то
AH
OP
=
AM
OM
=
2
3
, а полупериметр треугольника A BC
равен отрезку AQ. .. 8. У к а з а н и е. Опустите перпендикуляры из
центров окружностей на хорду A B.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 49.  .. . 16
p
3. ... 90◦
.
.. . 60◦
.
... 2(2 +
p
3).
... (2 −
p
3):(2+
p
3)=7 −4
p
3.  ... 3
p
3. ... 32. ... 11.
.. . 60.  ...
9R2p
3
4
.
.. .
42
25
.
... 2
p
41.  ... 3
p
10.  ... 32
и 16. ... 8
p
13. ... 15. ... 19,5. ... 15. ... 48.
§ . Касающиеся окружности
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. R, 60◦, 60◦, 60◦
.
.. 9. .. 84. .. 4. .. 24. .. 55.
.. R(
p
2+1). ..2. ..
|R2−a
2|
2R
.
. . 60◦
.
.. 3r. .. 1 : 3.
.. 6r
p
3. .. R(2
p
3−3). ..
a+b
2
.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
.. 8 . .. 3
p
2. . .
a
2+4r2
4r
.
..3:2 или1:2. ..
a
4
tg α,
a
4
ctg α.
.. 7. ..
2rR
r+R
.
..
ar
2r+a
.
.. 8 . .. 30
◦
.
.. 3 : 2. .. 3.
.. 2
p
Rr, 2r
q RR+r
,2R
qr
R+r
.
..
Rr
(
p
R±
pr)2 . .. 6. ..
15
4
;
20
3
.
.. 1. .. 12 . ..
9
4
или
9
2
.
..
9
20
или
9
10
.
.. 2 ±
4
3
p
2.


Ответы и указания
.. 2
p
21−9 или3+2
p
3. ..
rR
p
3
p
r2 −rR+R2
.
.. a
q1±
r
R
.
.. b
pk2 ± k. ..
p
5
2
.
.. 2
p
2.  .. 12π. ..
R
p
3
4
.
.. 2r
p
5.
..
4(2 ±
p
3)
3
.
.
∗
.
a
2
.
У к а з а н и е. Примените формулу Герона.
.
∗
.
2rR
R−r
.
Указание. ТочкапересеченияпрямыхABиMN лежитна
прямой, проходящей через центры первых двух окружностей.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 3
p
13. ... 156, 65. ... 1 и 4. ...
65
12
,
156
5
.
... 26.
... 2,5. ...
15
8
.
... 23. ... 1 : 2. ... 10. ... 2.
... 24. ... 3. ...
3+2
p
3
9
.
.. . 80
p
3. .. . 60
p
2. ... 2,5.
... 2 .
§ . Пересекающиеся окружности
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 24 .  ..
a
p
2
p
3+1
,
2a
p
3+1
или
a
p
2
p
3−1
,
2a
p
3−1
.
.. 2
p
3. .. a.
. .
a+b
2
или
|a−b|
2
.
. .
b
2
.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
..
384
25
.
. .
3
p
5
5
.
. .
6
p
5
.
..
n−m
2m
.
..
acosα.
.. | ctg α|
pa2+b2 −2abcosα. ..
5+
p
15
4
.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 90◦
.
... 30
◦
.
... 15.  .. .
p
35. ...2. ... 4
p
2.
... 2
p
85. .. . 2
p
281. ... 4,8. ... 14 и 12. ... 2 −
p
3.
... 3 : 5. ... 9,6.  . .. 22,4. ... 4
p
97. ... 40.
... 62,5.  . .. 4 .
§ . Окружности, связанные с треугольником и четырёхугольником
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 4 . .. 30
◦
или 150◦
.
.. R
2
tg α. ..
a+b−c
2
.
. .
5
2
, 1,6,3,2.
. .
169
24
,
10
3
,
15
2
, 12, 12. ..
65
8
,4,
21
2
, 12, 14. ..
b−a
2
.
. .
Ça2 +b2
2
.
..
85
8
.

Ответы и указания

Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
.. Вне;
3
p
14
5
.
. . arctg
3
4
,
arcctg
3
4
.
.. 2 R
p
2. ..
p
3.
..
p
3,2
p
3или2
p
3,
p
3. .. 165◦ или 105◦
.
..
b
2 cos
α
2
.
. .
a2
p
4a2−b2
.
.. 2
q3415
.
..
br
c
.
.. 36◦, 36◦ , 108◦
.
.. tg
φ
2
sin 2φ. ..
1
2
(p−a)2tg
α
2
.
..
1
2
p(p−a)tg
α
2
.
.. 13 и 15.
.. 5 . .. 16. . . 4
p
3. .. 1 . .. 2 . .. b + p. ..
4R3
S
.
.. 9 : 14. .. 2 . .. 30
◦
, 90◦
.
.. ctg2 α. ..
9
p
3
4
.
. .
8
5
R2
.
..
p
3. . . 45◦
.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 30 . .. . 25. . ..
575
14
.
. . .
13
8
.
...
7π
3
.
.. . 21 .
... 7 . .. . 4 . ... 4 . ... 24 . ... 40 . ...
p
5.
...
55
7
.
... 20 . . .. 26. . . . 10 . ... 18. .. .
p
10.
... 2,4. .. . 40 . ... 1 : 4. .. . 2 . ... 1 : 3, считая от B.
... 1 : 9, считая от B.
§ . Пропорциональные отрезки в окружности
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 2
p
ab. ..
ac+bd
a
.
.. 1. .. 12 или 3
p
2. .. 0,2. .. |R2 − d2|.
..
2a
p
5
.
. .
2ar
p
r2+a2
.
. .
p2a(a + b) или
p2b(a+b). .. 90◦
.
Тðåíèðîâî÷íûå çàä à÷è
..
17
4
.
..
a
2sin α
psin
2
β+8sin
2
α−sinβ
. ..
p
5
6
.
..
p
2.
..
3
2
(
p
5 ± 1). ..
p
5 ± 1. .. 210. ..
qa2 +b2 +2ab sin
α
2
2 cos
α
2
.
..
p
10. ..
11
10
.
..
5
3
.
..
16
5
.
..
8
5
.
.. 2 .
..
p
17−1
2
.
.. 40 .  ..
a+b−2
p
abcosα
2sinα
.
.. 1. .. 2(5±2
p
3).
..
p
ab. .. 5 :10 :13. ..
p
rR,
qr
R
.
.
∗
. 8k−1. .
∗
.
p
3.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 2 .  ... arctg 2, arcctg 2.  ... 5 .  ... 11 .  ... 4,5.
.. . 6 . . ..
R
p7
2
.
. . .
7R2p
2
9
.
... 9 : 4. ... 9 : 7.


Ответы и указания
... 12
p
5. ... 4 :5. ... 5. ... 8. ...
ab
a−b
.
.. . 12 .
... 117
p
3.  ... 33
p
3. ... 40, 68, 75, 51.  ... 16.
§ . Углы, связанные с окружностью. Метод вспомогательной
окружности
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 110
◦
и 250◦
.
.. ∠MAB = ∠NAC = 40
◦
или ∠MAB = ∠NAC = 140
◦
.
.. 35◦ или 55◦
.
.. 40
◦
, 80◦, 60◦ или 60◦, 20
◦
, 100
◦
.
.. 96◦, 132
◦
,
84◦, 48◦
.
.. 3. .. 25◦
.
. .
a
2| cosβ|
.
. . 50◦
.
. . 25◦
.
.. 81◦
.
. .
p
2. ..
β+γ−α
2
.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
..
a cos
β−α
2
sin(β + α)
.
.. ∠BAC = 110
◦
, ∠BCA=30
◦
, ∠DCA=60◦,∠DAC=80◦
.
.. 80◦
.
.. 30
◦
,40
◦
, 110
◦
.
. . arcsin
a
b
.
..
5
27
π. . .
a
2
.
.. 1; 1;
p
3; 120◦; 30◦; 30◦
.
.. 90◦ + α, если α ¶ 45◦; 90◦
−
α, ес-
ли α>45◦
.
..
c
p
3
3
.
.. 80◦
.
.. 15◦
.
.. 2r2 sin
2
α sin 2α.
..
8
3
.
. .
p49−9tg2 α
2sin α
.
..
2
3
.
..
1
4cos2 α
.
.. 90◦, 60◦ , 30
◦
.
.. 180◦
− 2α. Указание. ТочкаMлежитнаокружностисцентромB,
проходящей через точки A и C . ..
185
8
.
Указание. ТочкаQлежит
на окружности с центром P, проходящей через точки M и N . .. a
2
ctg
α
2
.
Указание. BK =CK. ..
p
b2−a2
2 cos
α
2
.
..
p
3. Указание. Из
центров O1 и O2 окружностей, вписанных в треугольники A BD и AC D, отрезок
A D виден под одним и тем же углом. Центр окружности, проходящей через
точки O1 , O2 , A и D, лежит на описанной окружности четырёхугольника
ABCD. .
∗
. ∠ A=60◦, ∠B=15◦, ∠C =105◦ или ∠ A=60◦, ∠B=105◦, ∠C =15◦
.
У к а з а н и е. Рассмотрите два случая: угол B тупой или острый. Точки
M , N и середины сторон AB и AC лежат на одной окружности. .
∗
.1.
У к а з а н и е. Пусть D — точка касания полуокружности со стороной BC .
Из точек D и O отрезок QM виден под одним и тем же углом, MQ — высота
треугольника MON , PQ =
1
2
MN.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 48. .. . 45. ... 6 . .. . 24 . ... 216. ... 18
p
3.
. .. 4 . .. .
3
p
3
4
.
... 24 . ... 20 . ... 8 . ... 8 .
... 24
p
3. .. . 4 . ... arctg 3, arctg
1
3
.
... 5
p
2. ... 16.
... 12 .

Ответы и указания

§ . Вспомогательные подобные треугольники
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 4, 8, 12, 16. .. 10. ..
3a+2b
5
.
..
4a−b
5
.
. .
24
7
.
.. 12.
..
1
2
.
..1и3. ..4,6,4,6.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
.. 1 и 2. .. 35. .. 1 : 1. ..
2ab
a+b
.
..
4r
p
rR
R+r
.
..
Ç3a2 + 2b2
5
или
Ç2a2 + 3b2
5
.
.. 2. .. 5, 20,
25
2
,
25
2
.
.. 2.
..
2
p
3
3
.
..
p
ab. ..
a
p
3
2
.
. .
mc
n
.
..
pa(a + b).
..
p pq. ..
ap
c
.
.. 2 . ..
p
2. . .
R2
a
.
.. p
pq.
..
pa(a−b). Указание.
Треугольники A EF и E DF подобны.
.
∗
.
bc
a
.
Указание. ПустьAK иDL—высоты треугольниковABN и
DC M . С помощью метода вспомогательной окружности докажите подобие
этих треугольников. .
∗
.
3
p
6
2
.
Указание. Точка M—середина
высоты BH . .
∗
.
p
ab. Указание. AM —биссектрисауглаBAC,
треугольники ABM и BD M подобны. .
∗
.
ac
b
.
Указание. Пустьточки
K , L, M и N — основания перпендикуляров, опущенных из вершины A на
прямые BC, DC, DE и BE соответственно. Треугольники AKL и ANM подобны.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 4 . ... 12 . .. . 40 . ... 24 . ... 45◦, 45◦
.
.. . 30
◦
, 60◦
.
. ..
aR
m
.
. .. 7 . ... 60◦
.
.. . 30
◦
.
... 1 : 3. . .. 2 : 3. ... 12 . ... 4 . ... 3 . .. . 9 и
4. ... 1 : 3. .. . 1 : 2. ...
p
13. .. .
p
5.
§ . Некоторые свойства высот и точки их пересечения
Пîäãîòîâèòåëüíûå çàäà÷è
.. 1. .. S cos2 α. .. 60◦, 40
◦
, 80◦
.
.. 30
◦
.
. .
c(a2+b2−c
2)
4ab
.
. .
1
2
pa2+c2+ac. ..
pa2 +b2 ±2abk. .. 10.
Тðåíèðîâî÷íûå çàäà÷è
..
p
6
3
.
.. 8
p
3 или 24. .. 60◦ или 120◦
.
. . 45◦ или 135◦
.
..
25
p
39
.
.. 45◦, 75◦, 60◦
.
.. 30
◦
.
..
24
5
.
..13.Указа-
н и е. Продлите высоты треугольника до пересечения с описанной окруж-
ностью. Получится треугольник, подобный данному с коэффициентом 2.


Ответы и указания
. . 340 . ..
5a
8
.
Указание. ПустьH—точка пересечениявысот
треугольника A BC . Тогда M — середина H P, N — середина HQ, а треугольник
BMN подобен треугольнику BAC с коэффициентом cos ∠B. . .
1
2
a2 ctg α.
Указание. QN⊥ST. .
∗
.
m2−h2
2h
.
Указание. ПустьF—точка
пересечения высот, O — центр описанной окружности треугольника ABC ,
N1 — точка пересечения с этой окружностью продолжения биссектрисы A N .
Тогда AF = 2OM, N — середина AN1, а треугольник ONN1 прямоугольный.
Зàäà÷è íà äîêàçàòåëüñòâî è âû÷èñëåíèå
... 4
p
2, 2. ... 10. ... 3,5. ... 6. ... 30
◦
.
...
2
5
.
... 2 . .. . 8 . ... 2 : 1, считая от точки B1 . .. . 3 : 5, считая
от точки B1 . ... 510. .. . 1365. . .. 4
p
3. ... 6.
Диагнос тическая работа 
.
1
2
или
9
2
.
.
240
17
.
. 58◦
.
. 1180. . 3. .
24
5
;3;4;3;4.
Диагностическая работа 
.2
p
97,48. .2R. .0,3. .2
p
3. .
36
5
.
. a.
Диагностическая работа 
.2
p
5,4
p
5. . 2(r ctg
α
2
+2Rsinα). .8,6 или4,12. .
pa(a + b),
pb(a + b).
.4. .
(a+b)2
4
.
Диагнос тическая работа 
.15. .2(
p
2±1). .
6
5
.
.
p
97 или
p
57. .4. .1+
p
3.
Диагностическая работа 
.6. .96. .
2rR
p
rR
r+R
.
.
2
3
.
.
1
3
или
9
11
.
.
1
3
.
Диагнос тическая работа 
.1или4. .
a
2
.
.2. .
20
p
5
3
.
.6или4. .R.

Ответы и указания

Диагностическая работа 
.4. .4:7. .
1
p
10
.
. 45. .
7
p
57
24
.
. 9.
Диагностическая работа 
.
p
33. .1:1. .8
p
5. .78. .3. .
p
5−1
4
> 0,3.
Диагностическая работа 
.5
q23
.
.1:8. .
2
9
.
.
7
8
.
.
3
5
.
. 3.
Диагностическая работа 
.
2
9
.
.
4
p
7
7
.
.
1
4
.
.30. .12,5. .2
p
53.
Диагнос тическая работа 
.1:3. .6,4. .3
p
73. .4. .3−
p
5. .
ac
b
.
Диагностическая работа 
.5:4. .
57
16
.
.11,25. .1:2. .
p
13. . 67,5.

Содержание
Предисловие.......................................

Диагностическаяработа...............................

§.Медианапрямоугольноготреугольника...................

§.Удвоениемедианы.................................

§.Параллелограмм. Средняя линия треугольника . . . . . . . . . . . . . . 
§.Трапеция....................................... 
§ . Как находить высоты и биссектрисы треугольника? . . . . . . . . . . . 
§.Отношениеотрезков............................... 
§.Отношениеплощадей............................... 
§.Касательнаякокружности........................... 
§.Касающиесяокружности ............................ 
§.Пересекающиесяокружности......................... 
§ . Окружности, связанные с треугольником и четырёхугольником . . . 
§.Пропорциональныеотрезкивокружности ................ 
§ . Углы, связанные с окружностью. Метод вспомогательной
окружности........................................ 
§.Вспомогательныеподобныетреугольники . . . . . . . . . . . . . . . . 
§.Некоторые свойства высот и точки их пересечения . . . . . . . . . . . 
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Диагностическаяработа..............................
Приложение . Избранные задачи тренировочных и экзаменационных ра-
бот............................................. 
Приложение.Списокполезныхфактов.....................
Литература........................................ 
Ответыиуказания...................................

Учебно-методическое пособие
Рафаил Калманович Гордин
ЕГЭ 2019. Мàòåìàòèêà. Гåîìåòðèÿ. Пëàíèìåòðèÿ.
Зàäà÷à 16 (ïðîôèëüíûé óðîâåíü)
Под редакцией И. В . Ященко
Подписано в печать .. г. Формат 60 × 90 /. Бумага офсетная.
Печать офсетная. Печ. л. . Тираж  экз. Заказ No
.
Издательство Московского центра
непрерывного математического образования.
, Москва, Большой Власьевский пер., д. 11 . Тел. () ––
Отпечатано с электронных носителей издательства.
ОАО «Тверской полиграфический комбинат».
, г. Тверь, пр-т Ленина, .
Телефон: () --, -- . Телефон/факс: () --.
Home page: www.tverpk.ru Email: sales@tverpk.ru
Книги издательства МЦНМО можно приобрести в магазине «Математическая книга»,
Большой Власьевский пер., д. 11 . Тел. () ––. E-mail: biblio@mccme.ru