Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: Серединный перпендикуляр как ГМТ

Задание

Из точки \(\displaystyle F\) внутренней области угла \(\displaystyle BOK\) на его стороны опущены перпендикуляры.

Кроме оснований перпендикуляров, на сторонах угла отмечены ещё несколько точек.

Известны длины образовавшихся на сторонах угла отрезков:

\(\displaystyle OA=6{\small ,\;}AB=5{\small ,\;}BC=4{\small ,\;}CD=7{\small ,\;}DE=3{\small ,\;}OK=10{\small ,\;}KL=4{\small ,\;}LM=6{\small ,\;}MN=6{\small .}\)

На выбор даны различные варианты отрезков. Найдите среди них пару отрезков равной длины.

Перетащите сюда правильный ответ \(\displaystyle =\) Перетащите сюда правильный ответ

 

Решение

Все возможные варианты ответа \(\displaystyle -\) отрезки, соединяющие точку \(\displaystyle F\) с точками на сторонах угла.

Равенство этих отрезков \(\displaystyle -\) то же самое, что и равенство расстояний от точки \(\displaystyle F\) до двух других точек.

Равенство расстояний от точки до двух других точек связано с принадлежностью точки серединному перпендикуляру.


Точка \(\displaystyle F\) принадлежит двум перпендикулярам \(\displaystyle FB\) и \(\displaystyle FK{\small ,}\) опущенным на стороны угла.

Если удастся найти отрезок на одной из сторон угла, в середину которого опущен перпендикуляр, то расстояния от точки \(\displaystyle F\) до его концов будут совпадать.
 

1. На стороне \(\displaystyle OB\) угла \(\displaystyle BOK\) точка \(\displaystyle B\) является серединой только для отрезка \(\displaystyle OD\) 

Чтобы установить равенство частей отрезка \(\displaystyle OD{ \small ,}\) сосчитаем их длины:

\(\displaystyle BD=BC+CD=4+7=11,~~~~~~~~~BO=AB+OA=5+6=11{\small .}\)

Перебор других вариантов (остаётся \(\displaystyle 5\) вариантов) показывает, что серединой никакого другого отрезка с концами в отмеченных точках точка \(\displaystyle B\) не является.

Поскольку точка \(\displaystyle F\) принадлежит серединному перпендикуляру отрезка \(\displaystyle OD{ \small ,}\) расстояния \(\displaystyle DF\) и \(\displaystyle OF\) равны.

Это могло бы быть ответом задачи, но отрезка \(\displaystyle OF\) среди вариантов ответа нет.

2. На стороне \(\displaystyle OK\) угла \(\displaystyle BOK\) точка \(\displaystyle K\) является серединой только для отрезка \(\displaystyle OM{\small .}\) 

Чтобы установить равенство частей отрезка \(\displaystyle OM{ \small ,}\) установим равенство их длин:

\(\displaystyle KM=KL+LM=4+6=10=OK{\small .}\)

Перебор других вариантов (остаётся \(\displaystyle 2\) варианта) показывает, что серединой никакого другого отрезка с концами в отмеченных точках точка \(\displaystyle K\) не является.

Поскольку точка \(\displaystyle K\) принадлежит серединному перпендикуляру отрезка \(\displaystyle OM{ \small ,}\) расстояния \(\displaystyle FO\) и \(\displaystyle FM\) равны.

Это могло бы быть ответом задачи, но отрезка \(\displaystyle FO\) среди вариантов ответа нет.

3. Отрезки \(\displaystyle DF\) и \(\displaystyle FM\) равны, так как равны одному и тому же отрезку.

В двух предыдущих пунктах установлены равенства \(\displaystyle DF=OF\) и \(\displaystyle FO=FM{\small .}\)

Значит, оба отрезка \(\displaystyle DF\) и \(\displaystyle FM\) равны отрезку \(\displaystyle FO{\small ,}\) а значит равны между собой: \(\displaystyle DF=FM{\small .}\)

Ответ: \(\displaystyle DF=FM{\small .}\)