Математика · 2025 год · учебный сезон 2024/25 · Классический Матпраздник

Одна новая точка — два равнобедренных треугольника

Условие

На стороне ABAB треугольника ABCABC отметили точку MM так, что AM=BCAM=BC. Из точек MM и BB на сторону ACAC опустили перпендикуляры MKMK и BHBH (см. рис.). ACAC вдвое больше KHKH. Угол AA равен 2222 градусам. Найдите угол CC.

К условию
ABCMKH22°
Схема к условию. Дополнительные построения ещё не показаны.
О задаче · 7 класс · 8 баллов
Олимпиада
Математический праздник
Предмет / класс
Математика · 7 класс
Сезон / этап
2025 год · учебный сезон 2024/25 · Классический Матпраздник
Комплект
задача 4
Официальные баллы8 баллов
Сложность Popov Academy4/5 · предварительно

Для подготовки: 7 класс.

Исследуй задачу

Самостоятельное исследованиеОткрыть модель

Пробуй свои варианты. Разбор останется закрытым.

Своя попытка

Исследуй задачу

Найди полезную точку на стороне

Если модель недоступна, своя попытка на бумаге и полный статичный разбор остаются доступны.

Записать идею

Личный черновик для заметок и расчётов. Он никуда не отправляется и не проверяется.

Подсказка 1

Условие AC = 2KH подсказывает середину стороны AC. Как получить отрезок длины KH, начинающийся в A?

Подсказка 2

Отложите на AB отрезок AN, равный BM, и опустите ND на AC. Сравните прямоугольные треугольники с гипотенузами AN и BM.

Разобрать решение по шагам
01

Зачем нужна новая точка

Нам хочется получить середину ACAC, потому что KH=12ACKH=\frac12 AC. Отложим на стороне ABAB отрезок AN=BMAN=BM и опустим ND⊥ACND\perp AC. Теперь нужно доказать, что AD=KHAD=KH.

К этому шагу
ABCMKHND22°
Первое построение: AN = BM и перпендикуляр ND.
02

Докажем равенство проекций

Проведём через MM отрезок MPMP, параллельный ACAC, до BHBH. Получился прямоугольник MKHPMKHP, поэтому MP=KHMP=KH. Прямоугольные треугольники ANDAND и BMPBMP равны по гипотенузе и острому углу: AN=BMAN=BM, а углы при AA и MM равны как соответствующие при параллельных прямых. Значит, AD=MP=KHAD=MP=KH.

К этому шагу
ABCMKHND22°P
Теперь используем прямоугольник MKHP и равенство треугольников AND и BMP.
03

Получим первый равнобедренный треугольник

Итак, AD=12ACAD=\frac12 AC, то есть DD — середина ACAC. Соединим NN и CC. Прямоугольные треугольники ANDAND и CNDCND равны по двум катетам: AD=DCAD=DC, а NDND общий. Поэтому AN=NCAN=NC, и угол ACNACN равен углу NACNAC, то есть 22∘22^\circ.

К этому шагу
ABCMKHND22°
Появился отрезок NC. Точка D — середина AC.
04

Получим второй равнобедренный треугольник

Так как AN=BM=AB−AMAN=BM=AB-AM,

NB=AB−AN=AB−(AB−AM)=AM=BC.NB=AB-AN=AB-(AB-AM)=AM=BC.

Кроме того, в треугольнике ANCANC

∠ANC=180∘−22∘−22∘=136∘.\angle ANC=180^\circ-22^\circ-22^\circ=136^\circ.

Лучи NANA и NBNB противоположны, поэтому

∠BNC=180∘−136∘=44∘.\angle BNC=180^\circ-136^\circ=44^\circ.

В треугольнике NBCNBC стороны NBNB и BCBC равны, значит, равны углы напротив них: ∠NCB=44∘\angle NCB=44^\circ.

05

Сложим две части искомого угла

Отрезок CNCN лежит внутри угла ACBACB. Значит,

∠C=∠ACN+∠NCB=22∘+44∘=66∘.\angle C=\angle ACN+\angle NCB=22^\circ+44^\circ=66^\circ.
К этому шагу
ABCMKHND22°22° + 44°
Искомый угол разделён на две найденные части.
Ответ

66∘66^\circ.

Главная идея

Дополнительная точка переносит условие о проекциях к середине стороны и создаёт два равнобедренных треугольника.

Как заметить эту идею в другой задаче

Если дано удвоение отрезка на стороне, проверьте, не скрыта ли в условии середина. Равные наклонные отрезки можно переносить с помощью равных прямоугольных треугольников.

Возможная ошибка

Принять рисунок за доказательство того, что D — середина. Сначала нужно доказать равенство AD = KH.

Источник и примечания

Официальный источник

PDF организатора · страницы 5 · задача 4 ↗

Математический праздник · 2025 год · учебный сезон 2024/25 · математика · 7 класс · классический матпраздник.

Авторы: М. Волчкевич.

Официальное решение · страницы 10 ↗

Условие сверено с официальным источником. Выполнены авторская проверка доказательства, отдельная редакционная самопроверка и сверка с официальным материалом. Независимой экспертной проверки пока не было.

Можете объяснить идею своими словами?

Продолжить тему: Треугольники и углы →
Учебная схема