Skip to main content

Теориясы: 04 Ішіне сызылған шеңбер

Тапсырма

 \(\displaystyle ABCD\) параллелограммында \(\displaystyle AC {\small}\) диагоналы жүргізілді \(\displaystyle O\) нүктесі \(\displaystyle ABC {\small}\) үшбұрышына іштей сызылған шеңбердің центрі болып табылады \(\displaystyle O\) нүктесінен \(\displaystyle A\) нүктесіне және  \(\displaystyle AC\) түзуіне дейінгі қашықтық сәйкесінше \(\displaystyle 5\) және \(\displaystyle 3{\small}\) тең. Егер \(\displaystyle ABCD \) параллелограммының ауданы \(\displaystyle 168 \) тең болса, \(\displaystyle BC \) қабырғасының ұзындығын табыңыз

Шешім

Есептің шарты бойынша сызбаны орындаймыз.

\(\displaystyle ABCD\) – параллелограмм, \(\displaystyle AC\) – параллелограммның диагоналы болсын,

\(\displaystyle O\)–  \(\displaystyle ABC {\small}\) үшбұрышына іштей сызылған шеңбердің центрі

  • \(\displaystyle OA=5\) – шеңбердің центрінен \(\displaystyle A {\small}\) нүктесіне дейінгі қашықтық
  • \(\displaystyle OK \perp AC\) және \(\displaystyle OK=3\) – шеңбердің центрінен \(\displaystyle AC {\small}\) түзуіне дейінгі қашықтық. Шеңбер \(\displaystyle AC{\small}\) диагоналына жанасатындықтан, онда \(\displaystyle K\) – жанасу нүктесі, ал \(\displaystyle OK\) – шеңбердің радиусы.
  • \(\displaystyle S_{ABCD}=168\)– параллелограмм ауданы.

 

 \(\displaystyle BC{\small}\) қабырғасының ұзындығын табу қажет

 \(\displaystyle M\) және \(\displaystyle N\) – әріптерімен сәйкесінше \(\displaystyle AB\) және \(\displaystyle BC\) қабырғаларымен шеңбердің жанасу нүктелерін белгілейік. \(\displaystyle OM {\small,}\) \(\displaystyle ON\) және \(\displaystyle OK\) кесінділері іштей сызылған шеңбердің радиусы сияқты тең. Яғни

\(\displaystyle OM=ON=OK=3 {\small.}\)

\(\displaystyle BN=x {\small,}\) \(\displaystyle CN=y {\small}\) болсын. Сонда \(\displaystyle BC=x+y{\small.}\)

 

\(\displaystyle AC\) диагоналы \(\displaystyle ABCD\) параллелограммын екі тең үшбұрышқа бөледі:

\(\displaystyle \triangle ABC= \triangle ADC\) (үш жағы бойынша).

Демек,

\(\displaystyle S_{\triangle ABC}= \frac{1}{2} \cdot S_{ABCD} {\small;}\)

\(\displaystyle S_{\triangle ABC}= \frac{1}{2} \cdot 168=84 {\small.}\)

 

 \(\displaystyle ABC{\small}\) үшбұрышын қарастырайық

Бір нүктеден жүргізілген шеңберге жанама кесінділер тең болғандықтан, онда

\(\displaystyle BN=BM=x {\small,}\) \(\displaystyle CN=CK=y \) және \(\displaystyle AM=AK{\small.}\)

Пифагор теоремасы бойынша \(\displaystyle AOK\) тікбұрышты үшбұрышынан \(\displaystyle AK\) кесіндісінің ұзындығын табамыз:

\(\displaystyle AK^2=AO^2-OK^2 {\small;}\)

\(\displaystyle AK^2=5^2-3^2 =25-9=16=4^2{\small.}\)

Кесіндінің ұзындығы теріс болуы мүмкін емес болғандықтан, онда \(\displaystyle AK=4{\small.}\)

 

 \(\displaystyle \triangle ABC {\small}\) қабырғаларының ұзындығын жазайық

\(\displaystyle BC=x+y{\small,}\) \(\displaystyle AB=x+4{\small,}\) \(\displaystyle AC=y+4{\small.}\)

Үшбұрыштың периметрі барлық қабырғалардың ұзындықтарының қосындысына тең:

\(\displaystyle P_{\triangle ABC}=BC+AB+AC{\small;}\)

\(\displaystyle P_{\triangle ABC}=x+y+x+4+y+4=2 \cdot (x+y+4){\small.}\)

\(\displaystyle x+y=BC{\small}\) ескере отырып, төмендегіні аламыз

\(\displaystyle P_{\triangle ABC}=2 \cdot (BC+4){\small.}\)

Іштей сызылған шеңбердің периметрі мен радиусы арқылы үшбұрыштың ауданын өрнектейік:

\(\displaystyle S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2} \cdot P_{\triangle ABC} \cdot r{\small;}\)

\(\displaystyle r=OK=3{\small;}\)

\(\displaystyle S_{\triangle ABC}=\frac{1}{\cancel{2}} \cdot \cancel{2} \cdot (BC+4) \cdot 3=3\cdot BC+12{\small.}\)

 

Себебі

\(\displaystyle S_{\triangle ABC}=84\)     және  \(\displaystyle S_{\triangle ABC}=3\cdot BC+12{\small,}\)

онда

\(\displaystyle 84=3\cdot BC+12{\small;}\)

\(\displaystyle 3\cdot BC=72 {\small;}\)

\(\displaystyle BC=24 {\small.}\)

 

Жауабы: \(\displaystyle 24{\small.}\)