ЕГЭ по математике задание С4 ЗАДАЧКА 30


Задание

Дан прямоугольный треугольник $ABC$ с прямым углом при вершине $B$ и углом $\alpha$ при вершине $A$. Точка $D$ - середина гипотенузы. Точка $C_1$ симметрична точке $C$ относительно прямой $BD$. Найдите угол $AC_1B$.

Дано

  • ABC - прямоугольный треугольник
  • $\angle ABC=90^{\circ}$
  • BD - медиана
  • $C_1$ - точка, симметричная точке C относительно прямой BD
  • $\angle CSD=90^{\circ}$, $CS=C_1S$
  • $\angle BAC=\alpha$
  • $\angle BC_1A$ - ?

Решение (случай 1)

В треугольниках CSD и CC_1A:
  • угол A общий
  • $\dfrac{CS}{CC_1}=0.5$, $\dfrac{CD}{CA}=0.5$
Следовательно, треугольники CSD и CC_1A подобны. Откуда: $\angle DSC=90^{\circ}\ \Leftrightarrow\ \angle AC_1S=90^{\circ}$. По свойствам падающей на гипотенузу медианы прямоугольного треугольника $BD=AD=DC$.
  1. Треугольник ADB равнобедренный, следовательно $\angle ABD=\alpha$

  2. $\angle DBC=90-\angle ABD=90-\alpha$

  3. Из прямоугольного треугольника BSC: $\angle BCS=90-\angle DBC=\alpha$

  4. Треугольник BCC_1 равнобедренный, потому что его высота BS является его медианой. Следовательно, $\angle CC_1B=\angle BCS=\alpha$.
$$ \angle BC_1A=\angle CC_1B+\angle AC_1S=90+\alpha $$

Решение (случай 2)

  1. $\triangle CSD \sim \triangle CC_1A\ \Leftrightarrow\ \angle SDC=\angle C_1AC$

  2. Из равнобедренности $\triangle ADB$: $\angle ADB=180-2\alpha,\ \angle SDC=\angle ADB\ \Leftrightarrow\ \angle C_1AC=180-2\alpha$

  3. $\triangle CSD \sim \triangle CC_1A\ \Rightarrow$ прямая BD параллельна прямой AC_1$\ \Rightarrow\ \angle OBD=\angle BC_1A$

  4. Прямая DS одновременно является высотой и медианой треугольника DCC_1, следовательно, этот треугольник равнобедренный: $DC_1=DC=AD=BD$

  5. Из равнобедренности треугольника BDC_1 следует, что $\angle BC_1D=\angle OBD=\angle BC_1A$

  6. Из равнобедренности $\triangle DC_1A$: $\angle DC_1A=\angle DAC_1$
Переписываем равенство $\angle DC_1A=\angle DAC_1$ в виде $$ \angle BC_1A+\angle BC_1D=180-2\alpha $$ С учетом того, что $\angle BC_1A=\angle BC_1D$, получаем $$ \angle BC_1A=90-\alpha $$
Ответ: $90+\alpha,\ 90-\alpha$.

Категория: 

© Открытый банк заданий ЕГЭ | Контакты: admin @ bankege.ru