ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 102213
Темы:    [ Отношение площадей треугольников с общим углом ]
[ Две касательные, проведенные из одной точки ]
Сложность: 3+
Классы: 8,9
В корзину
Прислать комментарий

Условие

Длины сторон треугольника ABC равны 4, 6 и 8. Вписанная в этот треугольник окружность касается его сторон в точках D, E и F. Найдите площадь треугольника DEF.

Подсказка

Решив систему уравнений, найдите отрезки, на которые точки касания вписанной окружности делят стороны треугольника. Затем, найдя площадь исходного треугольника по формуле Герона, воспользуйтесь формулой: S$\scriptstyle \Delta$DAF = $ {\frac{AD}{AB}}$ . $ {\frac{AF}{AC}}$ . S$\scriptstyle \Delta$ABC (если точка D лежит на стороне AB, а точка F — на стороне AC).

Решение

По формуле Герона находим, что S$\scriptstyle \Delta$ABC = $ \sqrt{9\cdot5\cdot3\cdot1}$ = 3$ \sqrt{15}$. Пусть точки D, E и F лежат соответственно на сторонах AB = 4, BC = 6 и AC = 8. Обозначим AD = AF = x, BD = BE = y, CE = CF = z. Тогда

$\displaystyle \left\{\vphantom{ \begin{array}{lll}
x+y=4\\
y+z=6 \\
x+z=8,\\
\end{array} }\right.$$\displaystyle \begin{array}{lll}
x+y=4\\
y+z=6 \\
x+z=8,\\
\end{array}$

откуда находим, что x = 3, y = 1, z = 5. Тогда

S$\scriptstyle \Delta$DAF = $\displaystyle {\frac{AD}{AB}}$ . $\displaystyle {\frac{AF}{AC}}$ . S$\scriptstyle \Delta$ABC = $\displaystyle {\textstyle\frac{3}{4}}$ . $\displaystyle {\textstyle\frac{3}{8}}$ . 3$\displaystyle \sqrt{15}$ = $\displaystyle {\frac{27\sqrt{15}}{32}}$,

S$\scriptstyle \Delta$DBE = $\displaystyle {\frac{BD}{BA}}$ . $\displaystyle {\frac{BE}{BC}}$ . S$\scriptstyle \Delta$ABC = $\displaystyle {\textstyle\frac{1}{4}}$ . $\displaystyle {\textstyle\frac{1}{6}}$ . 3$\displaystyle \sqrt{15}$ = $\displaystyle {\frac{\sqrt{15}}{8}}$,

S$\scriptstyle \Delta$ECF = $\displaystyle {\frac{CE}{CB}}$ . $\displaystyle {\frac{CF}{CA}}$ . S$\scriptstyle \Delta$ABC = $\displaystyle {\textstyle\frac{5}{6}}$ . $\displaystyle {\textstyle\frac{5}{8}}$ . 3$\displaystyle \sqrt{15}$ = $\displaystyle {\frac{25\sqrt{15}}{16}}$.

Следовательно,

S$\scriptstyle \Delta$DEF = S$\scriptstyle \Delta$ABC - $\displaystyle \left(\vphantom{S_{\Delta DAF}+S_{\Delta DBE}+S_{\Delta ECF}}\right.$S$\scriptstyle \Delta$DAF + S$\scriptstyle \Delta$DBE + S$\scriptstyle \Delta$ECF$\displaystyle \left.\vphantom{S_{\Delta DAF}+S_{\Delta DBE}+S_{\Delta ECF}}\right)$ = 3$\displaystyle \sqrt{15}$ - $\displaystyle \left(\vphantom{\frac{27\sqrt{15}}{32}+\frac{\sqrt{15}}{8}+\frac{25\sqrt{15}}{16}}\right.$$\displaystyle {\frac{27\sqrt{15}}{32}}$ + $\displaystyle {\frac{\sqrt{15}}{8}}$ + $\displaystyle {\frac{25\sqrt{15}}{16}}$$\displaystyle \left.\vphantom{\frac{27\sqrt{15}}{32}+\frac{\sqrt{15}}{8}+\frac{25\sqrt{15}}{16}}\right)$ = $\displaystyle {\frac{15\sqrt{15}}{32}}$.


Ответ

$ {\frac{15\sqrt{15}}{32}}$.

Источники и прецеденты использования

web-сайт
Название Система задач по геометрии Р.К.Гордина
URL http://zadachi.mccme.ru
задача
Номер 3652

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .