ОГЭ · Математика · 9 классЗадание 19 · ФИПИ 42C6E8112 из 150

Прямые и углы и четырёхугольники

Какое из следующих утверждений является истинным высказыванием?

  1. Две различные прямые, перпендикулярные третьей прямой, параллельны.

  2. Если диагонали выпуклого четырёхугольника равны и перпендикулярны, то этот четырёхугольник является квадратом.

  3. Все углы ромба равны.

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

Условие: открытый банк ФИПИ, задание 42C6E8.

ОТВЕТ И ПОДРОБНОЕ РЕШЕНИЕ

Разбираем шаг за шагом

Сначала попробуйте решить самостоятельно

Ответ: 1.

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
Две различные прямые, перпендикулярные третьей прямой, параллельны.
Утверждение 2
Если диагонали выпуклого четырёхугольника равны и перпендикулярны, то этот четырёхугольник является квадратом.
Утверждение 3
Все углы ромба равны.

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

«Две различные прямые, перпендикулярные третьей прямой, параллельны.»

Две различные прямые одной плоскости, перпендикулярные третьей, параллельны. Обе прямые образуют с третьей одинаковые прямые углы. По признаку параллельности они имеют одно направление и не пересекаются.

Утверждение 1: поясняющий пример

На схеме a и b обе перпендикулярны c. Следовательно, a ∥ b.

a⊥c,b⊥c ⟹ a∥ba\perp c,\quad b\perp c\ \Longrightarrow\ a\parallel b

Верно. Слово «различные» исключает совпадение прямых; в задании рассматривается плоскость.

К утверждению 1: пример

Взаимное расположение прямых и углов.
Обозначения на чертеже
  • a — нижняя; b — верхняя прямая
  • c — вертикальная: a ⟂ c и b ⟂ c
  • a ∥ b
Взаимное расположение прямых и углов.
Открыть схему крупнее ↗

Утверждение 2: разбираем правило

«Если диагонали выпуклого четырёхугольника равны и перпендикулярны, то этот четырёхугольник является квадратом.»

У квадрата диагонали равны, перпендикулярны и точкой пересечения делятся пополам. У произвольного выпуклого четырёхугольника первые два свойства не обеспечивают третьего. Поэтому равные перпендикулярные диагонали ещё не гарантируют квадрат.

Утверждение 2: контрпример

Построим выпуклый четырёхугольник с перпендикулярными диагоналями AC = BD = 4, но AO = 1, OC = 3, BO = OD = 2. Диагонали равны и перпендикулярны, однако AC не делится пополам. У квадрата это невозможно.

ACAC=BD=BD
=4,AC⊥BD=4,\quad AC\perp BD
AOAO=1,OC=1,\quad OC
=3=3
AO≠OCAO\ne OC

Неверно. Утверждение стало бы верным, если бы дополнительно было сказано, что четырёхугольник — параллелограмм.

К утверждению 2: контрпример

Выпуклый четырёхугольник с равными перпендикулярными диагоналями не обязательно квадрат.
Обозначения на чертеже
  • AC = BD = 4; AC ⟂ BD
  • AO = 1 ≠ 3 = OC
Выпуклый четырёхугольник с равными перпендикулярными диагоналями не обязательно квадрат.
Открыть схему крупнее ↗

Утверждение 3: разбираем правило

«Все углы ромба равны.»

У ромба равны все стороны, но все углы равны только у квадрата. Противоположные углы ромба равны, соседние дополняют друг друга до 180°. Они могут быть разными: острыми и тупыми.

Утверждение 3: контрпример

Ромб с углами 60°, 120°, 60°, 120° удовлетворяет определению ромба, но не имеет четырёх одинаковых углов.

6060+120+120=180∘=180^\circ
60∘≠120∘60^\circ\ne120^\circ

Неверно. Верно: противоположные углы ромба равны. Для равенства всех углов ромб должен быть квадратом.

К утверждению 3: контрпример

Ромб со стороной 2 и острым углом 60°.
Обозначения на чертеже
  • Все стороны равны 2
  • Углы A и C: 60°; углы B и D: 120°
Ромб со стороной 2 и острым углом 60°.
Открыть схему крупнее ↗

Проверяем все три вывода

1 — верно; 2 — неверно; 3 — неверно.

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

Итоги решения и проверки
Что проверяемРезультат
Утверждение 1Верно
Утверждение 2Неверно
Утверждение 3Неверно
Ответ1

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
  • Две различные прямые одной плоскости, перпендикулярные третьей, параллельны.
  • У квадрата диагонали равны, перпендикулярны и точкой пересечения делятся пополам.
  • У ромба равны все стороны, но все углы равны только у квадрата.
ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ

Типичные ошибки

На что обратить внимание при самопроверке
  • Слово «различные» исключает совпадение прямых; в задании рассматривается плоскость.
  • Утверждение стало бы верным, если бы дополнительно было сказано, что четырёхугольник — параллелограмм.
  • Верно: противоположные углы ромба равны. Для равенства всех углов ромб должен быть квадратом.
  • Пример, подтверждающий общее утверждение, ещё не доказывает его для всех фигур. Для опровержения же достаточно одного контрпримера.
Все задания №19 (150)