Страница 12 - гдз по геометрии 9 класс дидактические материалы Мерзляк, Полонский

Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021

Авторы: Мерзляк А. Г., Полонский В. Б., Рабинович Е. М., Якир М. С.

Тип: Дидактические материалы

Издательство: Просвещение

Год издания: 2021 - 2025

Цвет обложки:

ISBN: 978-5-09-079600-2

Популярные ГДЗ в 9 классе

Cтраница 12

№80 (с. 12)
Условие 2017. №80 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 80, Условие 2017

80. Найдите площадь правильного двенадцатиугольника, вписанного в окружность, радиус которой равен 4 см.

Условие 2021. №80 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 80, Условие 2021

80. Найдите площадь правильного двенадцатиугольника, вписанного в окружность, радиус которой равен 4 см.

Решение. №80 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 80, Решение
Решение 2 (2021). №80 (с. 12)

Площадь правильного двенадцатиугольника, вписанного в окружность, можно вычислить, разбив его на 12 одинаковых равнобедренных треугольников. Вершина каждого треугольника находится в центре окружности, а боковые стороны равны радиусу окружности.

1. Определение параметров треугольника

Боковые стороны каждого из 12 треугольников равны радиусу описанной окружности $R = 4$ см.

Угол между этими сторонами (центральный угол) можно найти, разделив полный угол $360^\circ$ на количество сторон (и треугольников):

$\alpha = \frac{360^\circ}{n} = \frac{360^\circ}{12} = 30^\circ$

2. Вычисление площади одного треугольника

Площадь треугольника ($S_{\triangle}$) можно найти по формуле через две стороны и угол между ними:

$S_{\triangle} = \frac{1}{2}ab\sin(\gamma)$

В нашем случае $a=b=R=4$ см и $\gamma=\alpha=30^\circ$:

$S_{\triangle} = \frac{1}{2} \cdot R \cdot R \cdot \sin(\alpha) = \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 4 \cdot \sin(30^\circ)$

Так как $\sin(30^\circ) = \frac{1}{2}$, получаем:

$S_{\triangle} = \frac{1}{2} \cdot 16 \cdot \frac{1}{2} = 4$ см2.

3. Вычисление площади всего двенадцатиугольника

Площадь всего двенадцатиугольника ($S_{12}$) равна площади одного треугольника, умноженной на их количество:

$S_{12} = 12 \cdot S_{\triangle} = 12 \cdot 4 = 48$ см2.

Также можно было воспользоваться общей формулой для площади правильного n-угольника, вписанного в окружность радиуса $R$:

$S_n = \frac{1}{2} n R^2 \sin\left(\frac{360^\circ}{n}\right)$

$S_{12} = \frac{1}{2} \cdot 12 \cdot 4^2 \cdot \sin\left(\frac{360^\circ}{12}\right) = 6 \cdot 16 \cdot \sin(30^\circ) = 96 \cdot \frac{1}{2} = 48$ см2.

Ответ: 48 см2.

№81 (с. 12)
Условие 2017. №81 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 81, Условие 2017

81. Отрезки AB, BC и CD — три последовательные сторо- ны правильного многоугольника. Продолжения сто- рон AB и CD пересекаются в точке M, $\angle BMC = 140^\circ$. Найдите количество сторон данного правильного мно- гоугольника.

Условие 2021. №81 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 81, Условие 2021

81. Отрезки $AB$, $BC$ и $CD$ — три последовательные стороны правильного многоугольника. Продолжения сторон $AB$ и $CD$ пересекаются в точке $M$, $\angle BMC = 140^\circ$. Найдите количество сторон данного правильного многоугольника.

Решение. №81 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 81, Решение ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 81, Решение (продолжение 2)
Решение 2 (2021). №81 (с. 12)

Пусть $n$ — искомое количество сторон правильного многоугольника. Когда мы продолжаем стороны $AB$ и $CD$ до их пересечения в точке $M$, мы получаем треугольник $BMC$.

Углы этого треугольника $\angle MBC$ и $\angle MCB$ являются внешними углами правильного многоугольника при вершинах $B$ и $C$ соответственно. Поскольку многоугольник правильный, все его внешние углы равны. Следовательно, $\angle MBC = \angle MCB$. Это означает, что треугольник $BMC$ является равнобедренным.

Сумма углов в любом треугольнике равна $180^\circ$. Для треугольника $BMC$ мы можем записать: $\angle BMC + \angle MBC + \angle MCB = 180^\circ$

Из условия задачи мы знаем, что $\angle BMC = 140^\circ$. Подставим это значение в уравнение: $140^\circ + \angle MBC + \angle MCB = 180^\circ$

Так как $\angle MBC = \angle MCB$, мы можем переписать уравнение как: $140^\circ + 2 \cdot \angle MBC = 180^\circ$

Теперь решим это уравнение, чтобы найти величину внешнего угла многоугольника: $2 \cdot \angle MBC = 180^\circ - 140^\circ$ $2 \cdot \angle MBC = 40^\circ$ $\angle MBC = 20^\circ$

Таким образом, внешний угол правильного многоугольника равен $20^\circ$. Сумма всех внешних углов любого выпуклого многоугольника равна $360^\circ$. Для правильного $n$-угольника, у которого все $n$ внешних углов равны, величина одного внешнего угла ($\beta$) связана с количеством сторон $n$ формулой: $\beta = \frac{360^\circ}{n}$

Подставим найденное значение внешнего угла $\beta = 20^\circ$ в формулу: $20^\circ = \frac{360^\circ}{n}$

Отсюда найдем количество сторон $n$: $n = \frac{360^\circ}{20^\circ}$ $n = 18$

Следовательно, у данного правильного многоугольника 18 сторон.

Ответ: 18

№82 (с. 12)
Условие 2017. №82 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 82, Условие 2017

82. Высота правильного треугольника равна 12 см. Чему равен радиус:

1) описанной около него окружности;

2) вписанной в него окружности?

Условие 2021. №82 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 82, Условие 2021

82. Высота правильного треугольника равна 12 см. Чему равен радиус:

1) описанной около него окружности;

2) вписанной в него окружности?

Решение. №82 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 82, Решение
Решение 2 (2021). №82 (с. 12)

В правильном (равностороннем) треугольнике центры вписанной и описанной окружностей совпадают. Эта точка является точкой пересечения медиан, высот и биссектрис. Известно, что медианы треугольника точкой пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины.

Поскольку в правильном треугольнике высота является и медианой, то центр окружностей делит высоту $h$ на два отрезка. Больший отрезок, идущий от вершины к центру, является радиусом описанной окружности ($R$), а меньший отрезок, идущий от центра к основанию, является радиусом вписанной окружности ($r$).

Таким образом, радиус описанной окружности составляет $\frac{2}{3}$ высоты, а радиус вписанной окружности — $\frac{1}{3}$ высоты.

Дано, что высота $h = 12$ см.

1) описанной около него окружности;
Радиус описанной окружности $R$ вычисляется по формуле:
$R = \frac{2}{3}h$
Подставим значение высоты:
$R = \frac{2}{3} \times 12 = 2 \times 4 = 8$ см.
Ответ: 8 см.

2) вписанной в него окружности?
Радиус вписанной окружности $r$ вычисляется по формуле:
$r = \frac{1}{3}h$
Подставим значение высоты:
$r = \frac{1}{3} \times 12 = 4$ см.
Ответ: 4 см.

№83 (с. 12)
Условие 2017. №83 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 83, Условие 2017

83. Около квадрата со стороной $5\sqrt{2}$ см описана окружность. Найдите сторону правильного шестиугольника, описанного около этой окружности.

Условие 2021. №83 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 83, Условие 2021

83. Около квадрата со стороной $5\sqrt{2}$ см описана окружность. Найдите сторону правильного шестиугольника, описанного около этой окружности.

Решение. №83 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 83, Решение
Решение 2 (2021). №83 (с. 12)

Для решения задачи сначала найдем радиус окружности, описанной около квадрата. Затем, используя этот радиус как радиус вписанной в шестиугольник окружности, найдем сторону шестиугольника.

1. Нахождение радиуса окружности.
Радиус $R$ окружности, описанной около квадрата, связан с его стороной $a_{кв}$ формулой $R = \frac{a_{кв}\sqrt{2}}{2}$. Также можно найти радиус через диагональ квадрата $d_{кв}$. Диагональ квадрата является диаметром описанной окружности.

Сторона квадрата $a_{кв} = 5\sqrt{2}$ см.

Найдем диагональ квадрата:
$d_{кв} = a_{кв} \cdot \sqrt{2} = 5\sqrt{2} \cdot \sqrt{2} = 5 \cdot 2 = 10$ см.

Диаметр окружности $D$ равен диагонали квадрата, $D = 10$ см. Радиус окружности $R$ равен половине диаметра:
$R = \frac{D}{2} = \frac{10}{2} = 5$ см.

2. Нахождение стороны правильного шестиугольника.
Правильный шестиугольник описан около этой окружности. Это означает, что данная окружность является вписанной в шестиугольник. Радиус вписанной в правильный шестиугольник окружности $r_{шест}$ связан с его стороной $a_{шест}$ формулой:
$r_{шест} = \frac{a_{шест}\sqrt{3}}{2}$.

В нашем случае радиус вписанной в шестиугольник окружности равен радиусу окружности, найденному в первом шаге: $r_{шест} = R = 5$ см.

Подставим значение радиуса в формулу и выразим сторону шестиугольника $a_{шест}$:
$5 = \frac{a_{шест}\sqrt{3}}{2}$
$a_{шест} = \frac{5 \cdot 2}{\sqrt{3}} = \frac{10}{\sqrt{3}}$

Чтобы избавиться от иррациональности в знаменателе, умножим числитель и знаменатель дроби на $\sqrt{3}$:
$a_{шест} = \frac{10 \cdot \sqrt{3}}{\sqrt{3} \cdot \sqrt{3}} = \frac{10\sqrt{3}}{3}$ см.

Ответ: $\frac{10\sqrt{3}}{3}$ см.

№84 (с. 12)
Условие 2017. №84 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 84, Условие 2017

84. Радиус окружности, описанной около правильного многоугольника, равен 8 см, а радиус окружности, вписанной в него, — $4\sqrt{3}$ см. Найдите сторону многоугольника и количество его сторон.

Условие 2021. №84 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 84, Условие 2021

84. Радиус окружности, описанной около правильного многоугольника, равен 8 см, а радиус окружности, вписанной в него, — $4\sqrt{3}$ см. Найдите сторону многоугольника и количество его сторон.

Решение. №84 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 84, Решение
Решение 2 (2021). №84 (с. 12)

Пусть $R$ — радиус описанной окружности, $r$ — радиус вписанной окружности, $a$ — сторона правильного многоугольника, а $n$ — количество его сторон.
По условию задачи имеем:
$R = 8$ см
$r = 4\sqrt{3}$ см

Нахождение стороны многоугольника

Для правильного многоугольника радиусы вписанной и описанной окружностей и половина стороны образуют прямоугольный треугольник. В этом треугольнике гипотенузой является радиус описанной окружности $R$, а катетами — радиус вписанной окружности $r$ и половина стороны многоугольника $\frac{a}{2}$.
Согласно теореме Пифагора:
$R^2 = r^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2$
Подставим известные значения:
$8^2 = (4\sqrt{3})^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2$
$64 = 16 \cdot 3 + \frac{a^2}{4}$
$64 = 48 + \frac{a^2}{4}$
$\frac{a^2}{4} = 64 - 48$
$\frac{a^2}{4} = 16$
$a^2 = 16 \cdot 4 = 64$
$a = \sqrt{64} = 8$ см
Ответ: сторона многоугольника равна 8 см.

Нахождение количества сторон

Радиусы вписанной и описанной окружностей для правильного n-угольника связаны соотношением:
$r = R \cdot \cos\left(\frac{180^\circ}{n}\right)$
Подставим известные значения $R$ и $r$:
$4\sqrt{3} = 8 \cdot \cos\left(\frac{180^\circ}{n}\right)$
Выразим косинус угла:
$\cos\left(\frac{180^\circ}{n}\right) = \frac{4\sqrt{3}}{8} = \frac{\sqrt{3}}{2}$
Это известное значение косинуса. Угол, косинус которого равен $\frac{\sqrt{3}}{2}$, составляет $30^\circ$.
Следовательно:
$\frac{180^\circ}{n} = 30^\circ$
Отсюда находим $n$:
$n = \frac{180^\circ}{30^\circ} = 6$
Таким образом, данный многоугольник является правильным шестиугольником.
Ответ: количество сторон многоугольника равно 6.

№85 (с. 12)
Условие 2017. №85 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 85, Условие 2017

85. В окружность радиуса 6 см вписан правильный треугольник. В этот треугольник вписана окружность, а в окружность — квадрат. Найдите сторону квадрата.

Условие 2021. №85 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 85, Условие 2021

85. В окружность радиуса 6 см вписан правильный треугольник. В этот треугольник вписана окружность, а в окружность — квадрат. Найдите сторону квадрата.

Решение. №85 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 85, Решение
Решение 2 (2021). №85 (с. 12)

Пусть $R$ — это радиус исходной окружности, в которую вписан правильный треугольник. По условию, $R = 6$ см.

Пусть $r$ — это радиус окружности, вписанной в этот правильный треугольник. Для правильного (равностороннего) треугольника радиус описанной окружности ($R$) и радиус вписанной окружности ($r$) связаны соотношением:

$$R = 2r$$

Найдем радиус $r$ вписанной окружности, подставив известное значение $R$:

$$r = \frac{R}{2} = \frac{6}{2} = 3 \text{ см}$$

Далее, в эту вторую окружность (с радиусом $r=3$ см) вписан квадрат. Для этого квадрата данная окружность является описанной. Обозначим сторону квадрата как $a$.

Диагональ квадрата ($d$) равна диаметру описанной около него окружности. В нашем случае диаметр равен $2r$.

$$d = 2r = 2 \cdot 3 = 6 \text{ см}$$

Диагональ квадрата также связана с его стороной $a$ по теореме Пифагора: $d^2 = a^2 + a^2 = 2a^2$, откуда следует, что $d = a\sqrt{2}$.

Приравняем два выражения для диагонали, чтобы найти сторону квадрата $a$:

$$a\sqrt{2} = 6$$

$$a = \frac{6}{\sqrt{2}} = \frac{6\sqrt{2}}{2} = 3\sqrt{2} \text{ см}$$

Ответ: $3\sqrt{2}$ см.

№86 (с. 12)
Условие 2017. №86 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 86, Условие 2017

86. Около квадрата со стороной $a$ описана окружность, около этой окружности описан правильный шестиугольник. Найдите радиус окружности, описанной около шестиугольника.

Условие 2021. №86 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 86, Условие 2021

86. Около квадрата со стороной $a$ описана окружность, около этой окружности описан правильный шестиугольник. Найдите радиус окружности, описанной около шестиугольника.

Решение. №86 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 86, Решение
Решение 2 (2021). №86 (с. 12)

Пусть $a$ — сторона исходного квадрата.

Сначала найдем радиус $R_1$ окружности, описанной около квадрата. Диаметр этой окружности равен диагонали квадрата. Диагональ квадрата со стороной $a$ вычисляется по теореме Пифагора и равна $d = \sqrt{a^2 + a^2} = a\sqrt{2}$. Радиус описанной окружности равен половине диагонали: $R_1 = \frac{d}{2} = \frac{a\sqrt{2}}{2}$.

Далее, по условию, около этой окружности описан правильный шестиугольник. Это означает, что данная окружность является вписанной в этот шестиугольник. Следовательно, радиус вписанной в шестиугольник окружности, обозначим его $r_h$, равен $R_1$: $r_h = \frac{a\sqrt{2}}{2}$.

Теперь нам нужно найти радиус $R_h$ окружности, описанной около этого правильного шестиугольника. Для правильного шестиугольника радиус описанной окружности $R_h$ и радиус вписанной окружности $r_h$ связаны соотношением: $r_h = R_h \cdot \cos\left(\frac{180^\circ}{6}\right) = R_h \cdot \cos(30^\circ) = R_h \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}$.

Из этого соотношения выразим $R_h$: $R_h = \frac{r_h}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{2r_h}{\sqrt{3}}$.

Подставим найденное значение $r_h = \frac{a\sqrt{2}}{2}$ в эту формулу: $R_h = \frac{2}{\sqrt{3}} \cdot \frac{a\sqrt{2}}{2} = \frac{a\sqrt{2}}{\sqrt{3}}$.

Избавимся от иррациональности в знаменателе, умножив числитель и знаменатель на $\sqrt{3}$: $R_h = \frac{a\sqrt{2} \cdot \sqrt{3}}{\sqrt{3} \cdot \sqrt{3}} = \frac{a\sqrt{6}}{3}$.

Ответ: $\frac{a\sqrt{6}}{3}$.

№87 (с. 12)
Условие 2017. №87 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 87, Условие 2017

87. В окружность радиуса $4\sqrt{3}$ см вписан правильный треугольник. На его высоте как на стороне построен другой правильный треугольник, и в него вписана окружность. Найдите радиус этой окружности.

Условие 2021. №87 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 87, Условие 2021

87. В окружность радиуса $4\sqrt{3}$ см вписан правильный треугольник. На его высоте как на стороне построен другой правильный треугольник, и в него вписана окружность. Найдите радиус этой окружности.

Решение. №87 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 87, Решение
Решение 2 (2021). №87 (с. 12)

Пусть $R$ — радиус окружности, в которую вписан первый правильный треугольник. По условию, $R = 4\sqrt{3}$ см.
Сторона правильного треугольника $a_1$ и радиус описанной около него окружности $R$ связаны соотношением $R = \frac{a_1}{\sqrt{3}}$. Отсюда найдем сторону первого треугольника:
$a_1 = R \cdot \sqrt{3} = 4\sqrt{3} \cdot \sqrt{3} = 4 \cdot 3 = 12$ см.
Высота $h_1$ этого правильного треугольника вычисляется по формуле $h_1 = \frac{a_1\sqrt{3}}{2}$:
$h_1 = \frac{12\sqrt{3}}{2} = 6\sqrt{3}$ см.
По условию задачи, на высоте первого треугольника как на стороне построен второй правильный треугольник. Таким образом, сторона второго треугольника $a_2$ равна высоте первого:
$a_2 = h_1 = 6\sqrt{3}$ см.
Теперь необходимо найти радиус $r_2$ окружности, вписанной во второй правильный треугольник. Радиус вписанной в правильный треугольник окружности связан с его стороной $a_2$ формулой $r_2 = \frac{a_2}{2\sqrt{3}}$ (или $r_2 = \frac{a_2\sqrt{3}}{6}$).
Подставим значение стороны $a_2$:
$r_2 = \frac{6\sqrt{3}}{2\sqrt{3}} = 3$ см.
Ответ: 3 см.

№88 (с. 12)
Условие 2017. №88 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 88, Условие 2017

88. Сторона правильного восьмиугольника $A_1A_2A_3A_4A_5A_6A_7A_8$ равна 6 см. Найдите диагонали $A_1A_3$, $A_1A_4$ и $A_1A_5$.

Условие 2021. №88 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 88, Условие 2021

88. Сторона правильного восьмиугольника $A_1A_2A_3A_4A_5A_6A_7A_8$ равна 6 см. Найдите диагонали $A_1A_3$, $A_1A_4$ и $A_1A_5$.

Решение. №88 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 88, Решение ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 88, Решение (продолжение 2)
Решение 2 (2021). №88 (с. 12)

Для решения задачи воспользуемся свойствами правильного восьмиугольника, вписанного в окружность. Пусть $a$ — сторона восьмиугольника, а $R$ — радиус описанной окружности. По условию, $a = 6$ см.

Сначала найдем радиус $R$ описанной окружности. Центральный угол, соответствующий одной стороне правильного восьмиугольника, равен $\alpha = \frac{360^\circ}{8} = 45^\circ$. Рассмотрим равнобедренный треугольник $A_1OA_2$, где $O$ — центр восьмиугольника, $OA_1 = OA_2 = R$, а $A_1A_2 = a = 6$ см. По теореме косинусов:

$a^2 = R^2 + R^2 - 2 \cdot R \cdot R \cdot \cos(45^\circ)$

$6^2 = 2R^2 - 2R^2 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}$

$36 = 2R^2 (1 - \frac{\sqrt{2}}{2})$

$36 = R^2 (2 - \sqrt{2})$

$R^2 = \frac{36}{2 - \sqrt{2}} = \frac{36(2 + \sqrt{2})}{(2 - \sqrt{2})(2 + \sqrt{2})} = \frac{36(2 + \sqrt{2})}{4 - 2} = 18(2 + \sqrt{2})$

Теперь, зная $R^2$, мы можем найти длины диагоналей.

A₁A₃

Диагональ $A_1A_3$ соединяет вершины через одну. В описанной окружности она стягивает дугу, равную двум сторонам, поэтому центральный угол $\angle A_1OA_3 = 2 \cdot 45^\circ = 90^\circ$. Таким образом, треугольник $A_1OA_3$ является равнобедренным прямоугольным треугольником с катетами $OA_1 = OA_3 = R$. По теореме Пифагора:

$(A_1A_3)^2 = R^2 + R^2 = 2R^2$

Подставим значение $R^2$:

$(A_1A_3)^2 = 2 \cdot 18(2 + \sqrt{2}) = 36(2 + \sqrt{2})$

$A_1A_3 = \sqrt{36(2 + \sqrt{2})} = 6\sqrt{2 + \sqrt{2}}$ см.

Ответ: $6\sqrt{2 + \sqrt{2}}$ см.

A₁A₄

Диагональ $A_1A_4$ соединяет вершины через две. Центральный угол $\angle A_1OA_4 = 3 \cdot 45^\circ = 135^\circ$. Рассмотрим равнобедренный треугольник $A_1OA_4$ со сторонами $OA_1 = OA_4 = R$. По теореме косинусов:

$(A_1A_4)^2 = R^2 + R^2 - 2R^2 \cos(135^\circ)$

$(A_1A_4)^2 = 2R^2 (1 - (-\frac{\sqrt{2}}{2})) = 2R^2 (1 + \frac{\sqrt{2}}{2}) = R^2(2 + \sqrt{2})$

Подставим значение $R^2$:

$(A_1A_4)^2 = 18(2 + \sqrt{2}) \cdot (2 + \sqrt{2}) = 18(2 + \sqrt{2})^2$

$A_1A_4 = \sqrt{18(2 + \sqrt{2})^2} = \sqrt{18}(2 + \sqrt{2}) = 3\sqrt{2}(2 + \sqrt{2}) = 6\sqrt{2} + 6 = 6(1 + \sqrt{2})$ см.

Ответ: $6(1 + \sqrt{2})$ см.

A₁A₅

Диагональ $A_1A_5$ соединяет противоположные вершины и проходит через центр восьмиугольника, являясь диаметром описанной окружности. Ее длина равна $2R$.

$A_1A_5 = 2R$

$(A_1A_5)^2 = (2R)^2 = 4R^2$

Подставим значение $R^2$:

$(A_1A_5)^2 = 4 \cdot 18(2 + \sqrt{2}) = 72(2 + \sqrt{2}) = 144 + 72\sqrt{2}$

$A_1A_5 = \sqrt{72(2 + \sqrt{2})} = \sqrt{36 \cdot 2(2 + \sqrt{2})} = 6\sqrt{4 + 2\sqrt{2}}$ см.

Ответ: $6\sqrt{4 + 2\sqrt{2}}$ см.

№89 (с. 12)
Условие 2017. №89 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 89, Условие 2017

89. Найдите сторону правильного шестиугольника $ABCDEF$, если его диагональ $AC$ равна 12 см.

Условие 2021. №89 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 89, Условие 2021

89. Найдите сторону правильного шестиугольника ABCDEF, если его диагональ $AC$ равна $12$ см.

Решение. №89 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 89, Решение
Решение 2 (2021). №89 (с. 12)

Пусть сторона правильного шестиугольника $ABCDEF$ равна $a$. Тогда $AB = BC = a$.

Все внутренние углы правильного шестиугольника равны. Величину внутреннего угла можно найти по формуле для n-угольника: $ \alpha = \frac{(n-2) \cdot 180^\circ}{n} $.

Для шестиугольника $n=6$, поэтому каждый угол равен: $ \angle ABC = \frac{(6-2) \cdot 180^\circ}{6} = \frac{4 \cdot 180^\circ}{6} = 120^\circ $.

Рассмотрим треугольник $ABC$. В нем стороны $AB = BC = a$, а угол между ними $\angle ABC = 120^\circ$. Сторона $AC$ является диагональю шестиугольника и по условию равна 12 см.

Для нахождения стороны $a$ воспользуемся теоремой косинусов для треугольника $ABC$: $ AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2 \cdot AB \cdot BC \cdot \cos(\angle ABC) $.

Подставим известные значения в формулу: $ 12^2 = a^2 + a^2 - 2 \cdot a \cdot a \cdot \cos(120^\circ) $.

Зная, что $ \cos(120^\circ) = - \frac{1}{2} $, получаем: $ 144 = 2a^2 - 2a^2 \cdot (-\frac{1}{2}) $ $ 144 = 2a^2 + a^2 $ $ 144 = 3a^2 $.

Теперь найдем $a^2$: $ a^2 = \frac{144}{3} = 48 $.

Отсюда находим сторону $a$: $ a = \sqrt{48} = \sqrt{16 \cdot 3} = 4\sqrt{3} $ см.

Ответ: $4\sqrt{3}$ см.

№90 (с. 12)
Условие 2017. №90 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 90, Условие 2017

90. Сторона правильного двенадцатиугольника равна 6 см. Его стороны, взятые через одну, продлили до пересечения так, что образовался правильный шестиугольник. Найдите сторону этого шестиугольника.

Условие 2021. №90 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 90, Условие 2021

90. Сторона правильного двенадцатиугольника равна 6 см. Его стороны, взятые через одну, продлили до пересечения так, что образовался правильный шестиугольник. Найдите сторону этого шестиугольника.

Решение. №90 (с. 12)
ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 90, Решение ГДЗ Геометрия, 9 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2021, страница 12, номер 90, Решение (продолжение 2)
Решение 2 (2021). №90 (с. 12)

Пусть дан правильный двенадцатиугольник с вершинами $A_1, A_2, \ldots, A_{12}$ и стороной $a = 6$ см. Новый правильный шестиугольник образуется при продлении сторон двенадцатиугольника, взятых через одну, до их пересечения. Рассмотрим, как образуются вершины нового шестиугольника. Продлим прямые, содержащие стороны $A_{12}A_1$ и $A_2A_3$. Точка их пересечения, назовем ее $B_1$, будет одной из вершин нового шестиугольника. Аналогично, точка $B_2$, полученная пересечением прямых, содержащих стороны $A_2A_3$ и $A_4A_5$, будет следующей вершиной шестиугольника.

Стороной получившегося шестиугольника является отрезок, соединяющий две соседние вершины, например, $B_1B_2$. Заметим, что обе точки $B_1$ и $B_2$ по построению лежат на прямой, содержащей сторону $A_2A_3$ исходного двенадцатиугольника. Таким образом, точки $B_1, A_2, A_3, B_2$ лежат на одной прямой, и длина стороны шестиугольника равна $B_1B_2 = B_1A_2 + A_2A_3 + A_3B_2$.

Найдем длины отрезков $B_1A_2$ и $A_3B_2$. Для этого рассмотрим треугольник $\triangle B_1A_1A_2$, образованный стороной $A_1A_2$ и продолжениями сторон $A_{12}A_1$ и $A_1A_2$. Нет, это неверно. Треугольник $\triangle B_1A_1A_2$ образован отрезком $A_1A_2$ и лучами $A_1B_1$ и $A_2B_1$.

Сначала определим углы правильного двенадцатиугольника. Величина внутреннего угла правильного $n$-угольника вычисляется по формуле $\alpha = \frac{(n-2) \cdot 180^\circ}{n}$. Для двенадцатиугольника ($n=12$):

$\alpha = \frac{(12-2) \cdot 180^\circ}{12} = \frac{10 \cdot 180^\circ}{12} = 150^\circ$.

Внешний угол, смежный с внутренним, равен $\beta = 180^\circ - 150^\circ = 30^\circ$.

В треугольнике $\triangle B_1A_1A_2$ углы при основании $A_1A_2$ являются внешними углами двенадцатиугольника. Таким образом, $\angle B_1A_1A_2 = 30^\circ$ и $\angle B_1A_2A_1 = 30^\circ$. Следовательно, треугольник $\triangle B_1A_1A_2$ является равнобедренным с основанием $A_1A_2 = 6$ см. Угол при вершине $B_1$ равен $\angle A_1B_1A_2 = 180^\circ - (30^\circ + 30^\circ) = 120^\circ$.

Для нахождения длины боковой стороны $B_1A_2$ применим теорему синусов к треугольнику $\triangle B_1A_1A_2$:

$\frac{B_1A_2}{\sin(\angle B_1A_1A_2)} = \frac{A_1A_2}{\sin(\angle A_1B_1A_2)}$

$\frac{B_1A_2}{\sin(30^\circ)} = \frac{6}{\sin(120^\circ)}$

Отсюда находим $B_1A_2$:

$B_1A_2 = 6 \cdot \frac{\sin(30^\circ)}{\sin(120^\circ)} = 6 \cdot \frac{1/2}{\sqrt{3}/2} = 6 \cdot \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{6\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}$ см.

В силу симметрии задачи, все треугольники, образованные на "углах" двенадцатиугольника, конгруэнтны. В частности, $\triangle B_2A_3A_4$ конгруэнтен $\triangle B_1A_1A_2$. Следовательно, длина отрезка $A_3B_2$ также равна $2\sqrt{3}$ см.

Теперь мы можем найти длину стороны шестиугольника $B_1B_2$:

$B_1B_2 = B_1A_2 + A_2A_3 + A_3B_2 = 2\sqrt{3} + 6 + 2\sqrt{3} = 6 + 4\sqrt{3}$ см.

Ответ: $(6 + 4\sqrt{3})$ см.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться