ОГЭ · Математика · 9 классЗадание 19 · ФИПИ 69A6FE23 из 150

Четырёхугольники и треугольники

Какое из следующих утверждений является истинным высказыванием?

  1. Площадь параллелограмма равна половине произведения его диагоналей.

  2. Сумма углов прямоугольного треугольника равна 90 градусам.

  3. Биссектрисы треугольника пересекаются в точке, которая является центром вписанной в треугольник окружности.

Введите одну цифру: 1, 2 или 3 — номер верного утверждения.

Условие: открытый банк ФИПИ, задание 69A6FE.

ОТВЕТ И ПОДРОБНОЕ РЕШЕНИЕ

Разбираем шаг за шагом

Сначала попробуйте решить самостоятельно

Ответ: 3.

Что нужно найти

Выбрать одно верное геометрическое утверждение и записать его номер.

Идея решения

Проверяем определения и условия теорем. Для верного высказывания объясняем, почему работает общее правило; для неверного показываем допустимый случай, в котором оно нарушается.

Утверждение 1
Площадь параллелограмма равна половине произведения его диагоналей.
Утверждение 2
Сумма углов прямоугольного треугольника равна 90 градусам.
Утверждение 3
Биссектрисы треугольника пересекаются в точке, которая является центром вписанной в треугольник окружности.

Понимаем, что требуется выбрать

В задании три высказывания. Нужно выбрать одно истинное высказывание и записать его номер.

Каждое высказывание проверяем отдельно. Общее утверждение должно выполняться во всех случаях, указанных в его условии. Один подходящий контрпример опровергает его.

Утверждение 1: разбираем правило

«Площадь параллелограмма равна половине произведения его диагоналей.»

В общем случае площадь параллелограмма по диагоналям равна S=12d1d2sin⁡φS=\frac12d_1d_2\sin\varphi, где φ — угол между ними. Половины произведения диагоналей достаточно только при их перпендикулярности, когда sin φ = 1. Для произвольного параллелограмма этот дополнительный множитель пропускать нельзя.

Утверждение 1: контрпример

У прямоугольника 4×2 площадь равна 8. Обе диагонали равны √20, поэтому половина их произведения равна 10, а не 8.

SS=4=4⋅2\cdot2
=8=8
20⋅202\frac{\sqrt{20}\cdot\sqrt{20}}{2}
=202=\frac{20}{2}

Считаем числитель: 20⋅20=20\sqrt{20}\cdot\sqrt{20}=20.

=10=10
8≠108\ne10

Неверно. Формула половины произведения диагоналей подходит ромбу, но не любому параллелограмму.

К утверждению 1: контрпример

Прямоугольник со сторонами 4 и 2.
Обозначения на чертеже
  • AB = 4; BC = 2
  • AC = BD = 2√5
  • O — середина обеих диагоналей
Прямоугольник со сторонами 4 и 2.
Открыть схему крупнее ↗

Утверждение 2: разбираем правило

«Сумма углов прямоугольного треугольника равна 90 градусам.»

Сумма всех трёх углов любого треугольника равна 180°. У прямоугольного треугольника один угол равен 90°. Сумма двух остальных тоже 90°, но вместе с прямым углом общая сумма составляет 180°.

Утверждение 2: контрпример

Например, у равнобедренного прямоугольного треугольника углы 45°, 45° и 90°.

4545+45+45=90∘=90^\circ
4545+45+45+90+90=90=90+90+90

Сначала выполняем первое действие, затем переходим к следующему.

=180∘=180^\circ

Неверно. 90° — сумма только острых углов, а не всех углов прямоугольного треугольника.

К утверждению 2: контрпример

Равнобедренный прямоугольный треугольник.
Обозначения на чертеже
  • AB = AC = 1; ∠A = 90°; ∠B = ∠C = 45°
Равнобедренный прямоугольный треугольник.
Открыть схему крупнее ↗

Утверждение 3: разбираем правило

«Биссектрисы треугольника пересекаются в точке, которая является центром вписанной в треугольник окружности.»

Точка пересечения биссектрис треугольника является центром вписанной окружности. Любая точка биссектрисы равноудалена от двух сторон соответствующего угла. Точка пересечения биссектрис поэтому равноудалена от всех трёх сторон. Окружность с таким центром и радиусом, равным этому расстоянию, касается всех сторон.

Утверждение 3: поясняющий пример

На схеме I — общий центр, а перпендикулярные расстояния от I до сторон равны r.

d(I,AB)d(I,AB)=d(I,BC)=d(I,BC)
=d(I,CA)=d(I,CA)
=r=r

Верно. Для вписанной окружности нужны биссектрисы. Серединные перпендикуляры дают центр описанной окружности.

К утверждению 3: пример

Прямоугольный треугольник с катетами 3 и 4.
Обозначения на чертеже
  • CA = 4; CB = 3; AB = 5
  • I — центр вписанной окружности
  • IH = IK = IL = 1 — расстояния до сторон
Прямоугольный треугольник с катетами 3 и 4.
Открыть схему крупнее ↗

Проверяем все три вывода

1 — неверно; 2 — неверно; 3 — верно.

Выбрано единственное верное высказывание. Остальные опровергнуты контрпримерами или противоречат указанным правилам. Числовые примеры к верным общим свойствам только помогают их понять; основание вывода — само правило и его обоснование.

Записываем ответ

Переносим номер верного высказывания.

Ответ: 3. В ответе нужна одна цифра: номер высказывания, а не числовое значение из примера.

Итоги решения и проверки
Что проверяемРезультат
Утверждение 1Неверно
Утверждение 2Неверно
Утверждение 3Верно
Ответ3

Решение подготовлено редакцией «Сдам ГИА». Ответ сверен с проверкой открытого банка ФИПИ.

КАК РЕШАТЬ

Памятка

Порядок действий для задач этого типа
  1. Прочитайте, нужно ли выбрать одно или все верные высказывания.
  2. В каждом утверждении выделите фигуру, условия и заявленное свойство.
  3. Вспомните определение или теорему; проверьте, что в условии есть все необходимые ограничения.
  4. Если сомневаетесь в общем утверждении, проверьте квадрат, прямоугольник с разными сторонами, прямоугольный треугольник или другой допустимый частный случай.
  5. Сверьте все три вывода и запишите только номера верных утверждений.
ОПОРА ДЛЯ РЕШЕНИЯ

Что нужно знать

Основные понятия и правила для этого задания
  • В общем случае площадь параллелограмма по диагоналям равна S=12d1d2sin⁡φS=\frac12d_1d_2\sin\varphi, где φ — угол между ними.
  • Сумма всех трёх углов любого треугольника равна 180°.
  • Точка пересечения биссектрис треугольника является центром вписанной окружности.
ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ

Типичные ошибки

На что обратить внимание при самопроверке
  • Формула половины произведения диагоналей подходит ромбу, но не любому параллелограмму.
  • 90° — сумма только острых углов, а не всех углов прямоугольного треугольника.
  • Для вписанной окружности нужны биссектрисы. Серединные перпендикуляры дают центр описанной окружности.
  • Пример, подтверждающий общее утверждение, ещё не доказывает его для всех фигур. Для опровержения же достаточно одного контрпримера.
Все задания №19 (150)