сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

На сто­ро­нах AB и AC тре­уголь­ни­ка ABC рас­по­ло­же­ны точки D и E так, что AD : AB  =  1 : 3 и CE : CA  =  1 : 4. Пря­мые CD, BE и ме­ди­а­на, про­ве­ден­ная из вер­ши­ны A, по­пар­но пе­ре­се­ка­ют­ся в точ­ках M, N и P. Найти от­но­ше­ние пло­ща­дей тре­уголь­ни­ков MNP и ABC.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По усло­вию за­да­чи на сто­ро­нах AB и AC тре­уголь­ни­ка ABC рас­по­ло­же­ны точки D и E так, что A D: A B=1: n и C E: C A=1: m. Здесь n=3 и m=4. Пря­мые CD, BE и ме­ди­а­на, про­ве­ден­ная из вер­ши­ны A, по­пар­но пе­ре­се­ка­ют­ся в точ­ках M, N и P. Нужно найти от­но­ше­ние пло­ща­дей тре­уголь­ни­ков MNP и ABC (см. рис.).

1.  Вос­поль­зу­ем­ся тео­ре­мой Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка CAT и се­ку­щей EB:

 дробь: чис­ли­тель: C E, зна­ме­на­тель: E A конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: A N, зна­ме­на­тель: N T конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: T B, зна­ме­на­тель: B C конец дроби =1 \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: m минус 1 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: A N, зна­ме­на­тель: N T конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =1 \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: A N, зна­ме­на­тель: N T конец дроби =2 левая круг­лая скоб­ка m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Вве­дем обо­зна­че­ния: A M=u умно­жить на A T, M N=v умно­жить на A T и N T=w умно­жить на A T. В этих обо­зна­че­ни­ях преды­ду­щее ра­вен­ство при­мет вид:

 дробь: чис­ли­тель: u плюс v, зна­ме­на­тель: w конец дроби =2 левая круг­лая скоб­ка m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

2.  Пло­щадь S_A T C= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на S_A B C. Най­дем от­но­ше­ние пло­ща­дей S_E A N: S_C A T, по­лу­ча­ем

 S_E A N: S_C A T= дробь: чис­ли­тель: A N, зна­ме­на­тель: A T конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: A E, зна­ме­на­тель: A C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: u плюс v, зна­ме­на­тель: u плюс v плюс w конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: m минус 1, зна­ме­на­тель: m конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка u плюс v пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: w конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка u плюс v пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: w конец дроби плюс 1 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: m минус 1, зна­ме­на­тель: m конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 левая круг­лая скоб­ка m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 m минус 1 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: m минус 1, зна­ме­на­тель: m конец дроби =2 дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: m левая круг­лая скоб­ка 2 m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби .

Тогда

S_E A N= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: m левая круг­лая скоб­ка 2 m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби умно­жить на S_A B C.

3.  Вос­поль­зу­ем­ся тео­ре­мой Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка BAT и се­ку­щей CD:

 дробь: чис­ли­тель: B D, зна­ме­на­тель: D A конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: A M, зна­ме­на­тель: M T конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: T C, зна­ме­на­тель: C B конец дроби =1 \Rightarrow левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на дробь: чис­ли­тель: u, зна­ме­на­тель: v плюс w конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =1 \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: u, зна­ме­на­тель: v плюс w конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: n минус 1 конец дроби \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: n минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: u, зна­ме­на­тель: w конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: v, зна­ме­на­тель: w конец дроби =1. \qquad левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка

С уче­том урав­не­ния (1)  дробь: чис­ли­тель: u, зна­ме­на­тель: w конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: v, зна­ме­на­тель: w конец дроби =2 левая круг­лая скоб­ка m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка и сло­же­ния с (2), по­лу­чим

 дробь: чис­ли­тель: n плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: u, зна­ме­на­тель: w конец дроби =2 m минус 1 \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: u, зна­ме­на­тель: w конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 левая круг­лая скоб­ка 2 m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: n плюс 1 конец дроби .

Под­став­ляя по­лу­чен­ное зна­че­ние от­но­ше­ния в (2), после пре­об­ра­зо­ва­ния по­лу­чим:

 дробь: чис­ли­тель: v, зна­ме­на­тель: w конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 левая круг­лая скоб­ка m n минус n минус m пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: n плюс 1 конец дроби

и

 дробь: чис­ли­тель: v, зна­ме­на­тель: u конец дроби = дробь: чис­ли­тель: m n минус n минус m, зна­ме­на­тель: 2 m минус 1 конец дроби .

4.  Вос­поль­зу­ем­ся тео­ре­мой Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка ANE и се­ку­щей MC:

 дробь: чис­ли­тель: A M, зна­ме­на­тель: M N конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: N P, зна­ме­на­тель: P E конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: E C, зна­ме­на­тель: C A конец дроби =1 \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: u, зна­ме­на­тель: v конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: N P, зна­ме­на­тель: P E конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: m конец дроби =1 \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: N P, зна­ме­на­тель: P E конец дроби =m умно­жить на дробь: чис­ли­тель: v, зна­ме­на­тель: u конец дроби = дробь: чис­ли­тель: m левая круг­лая скоб­ка m n минус n минус m пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 m минус 1 конец дроби .

Тогда

 дробь: чис­ли­тель: N P, зна­ме­на­тель: N E конец дроби = дробь: чис­ли­тель: N P, зна­ме­на­тель: N P плюс P E конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: N P, зна­ме­на­тель: P E конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: N P, зна­ме­на­тель: P E конец дроби плюс 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: m левая круг­лая скоб­ка m n минус n минус m пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: m левая круг­лая скоб­ка m n минус n минус m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 m минус 1 конец дроби .

5.  От­но­ше­ние пло­ща­дей, после пре­об­ра­зо­ва­ния:

 S_M N P: S_A N E= дробь: чис­ли­тель: v, зна­ме­на­тель: u плюс v конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: N P, зна­ме­на­тель: N E конец дроби = дробь: чис­ли­тель: m левая круг­лая скоб­ка m n минус n минус m пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: m левая круг­лая скоб­ка m n минус n минус m пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 2 m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка m плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка m n минус n минус m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс левая круг­лая скоб­ка 2 m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби .

На­ко­нец, объ­еди­няя с пунк­том 2, по­лу­чим

 S_M N P= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те умно­жить на t в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка m t в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 2 m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка m плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка t плюс левая круг­лая скоб­ка 2 m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 2 m минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби S_A B C,

где t=m n минус n минус m. В нашем слу­чае n=3, m=4. Под­став­ляя эти зна­че­ния в по­лу­чен­ную фор­му­лу, най­дем

 дробь: чис­ли­тель: S_M N P, зна­ме­на­тель: S_A B C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 252 конец дроби .

Ответ: 25 : 252.