Задача № 1669937, 8, 9 классы2 / 5

Угол $C$ и угол $D$ в четырехугольнике $ABCD$

В четырёхугольнике ABCDABCD известно, что AB=BC=CDAB=BC=CD, ∠A=70∘\angle A = 70^\circ и ∠B=100∘\angle B = 100^\circ. Чему могут быть равны углы CC и DD?

Разобрать решение

Решение 1: Проведём отрезок BEBE так, что точка EE лежит на ADAD, а угол ABEABE равен 40∘40^\circ. Тогда ∠AEB=180∘−70∘−40∘=70∘\angle AEB = 180^\circ - 70^\circ - 40^\circ = 70^\circ, следовательно, треугольник ABEABE равнобедренный, AB=BEAB = BE. Рассмотрим треугольник BCEBCE: ∠CBE=100∘−40∘=60∘\angle CBE = 100^\circ - 40^\circ = 60^\circ и BE=AB=BCBE = AB = BC, значит, треугольник BCEBCE равносторонний, и CE=BC=ABCE = BC = AB. А это означает, что четырёхугольник ABCEABCE подходит под условие, и один из возможных ответов – угол CC такого четырёхугольника равен 60∘60^\circ, и оставшийся угол равен ∠AEB+∠BEC=70∘+60∘=130∘\angle AEB + \angle BEC = 70^\circ + 60^\circ = 130^\circ. Заметим, что для любой точки D′D' на отрезке AEAE справедливо CD′>CE=BCCD' > CE = BC (так как CD′CD' – наибольшая сторона в тупоугольном треугольнике CED′CED'). Пусть точка DD лежит на луче AEAE за точкой EE, CD=BC=CECD = BC = CE. Тогда ∠CED=180∘−∠AEB−∠BEC=180∘−70∘−60∘=50∘\angle CED = 180^\circ - \angle AEB - \angle BEC = 180^\circ - 70^\circ - 60^\circ = 50^\circ, и, поскольку CE=CDCE = CD, ∠CDE=∠CED=50∘\angle CDE = \angle CED = 50^\circ, а значит, ∠ECD=180∘−2⋅50∘=80∘\angle ECD = 180^\circ - 2 \cdot 50^\circ = 80^\circ и ∠BCD=60∘+80∘=140∘\angle BCD = 60^\circ + 80^\circ = 140^\circ.

Решение 2: В равнобедренном треугольнике ABCABC угол ABCABC равен 100∘100^\circ, значит, ∠BAC=∠ACB=40∘\angle BAC = \angle ACB = 40^\circ, и тогда ∠CAD=70∘−40∘=30∘\angle CAD = 70^\circ - 40^\circ = 30^\circ. Отметим середину MM отрезка ACAC и основание PP перпендикуляра, опущенного из точки CC на прямую ADAD. Тогда в прямоугольном треугольнике ACPACP против угла в 30∘30^\circ лежит катет CPCP, значит, CP=12AC=CMCP = \frac{1}{2} AC = CM.

Следовательно, прямоугольные треугольники BCMBCM и DCPDCP равны по катету и гипотенузе, значит, ∠CDP=∠MBC=50∘\angle CDP = \angle MBC = 50^\circ, т.е. в зависимости от того, лежит точка PP внутри отрезка ADAD или снаружи, либо угол ADCADC, либо смежный с ним равен 50∘50^\circ. Соответственно, в первом случае ∠ADC=50∘\angle ADC = 50^\circ и ∠BCD=140∘\angle BCD = 140^\circ, а во втором случае ∠AD′C=130∘\angle AD' C = 130^\circ и ∠BCD′=60∘\angle BCD' = 60^\circ.

Обсуждение

0

Комментариев пока нет.

Чтобы оставить комментарий, войдите в аккаунт.

Версии задачи

Выберите доступную версию задачи. Текущая версия отмечена в списке.

Сообщить об ошибке

Опишите неточность в условии, ответе или решении задачи № 166993.

Старый дизайн