ОГЭ · Математика · 9 классЗадание 19 · ФИПИ E63C99108 из 150

Прямые и углы и четырёхугольники

Какое из следующих утверждений является истинным высказыванием?

  1. Через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести прямую, перпендикулярную этой прямой.

  2. Все углы ромба равны.

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

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

Условие: открытый банк ФИПИ, задание E63C99.

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
Через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести прямую, перпендикулярную этой прямой.
Утверждение 2
Все углы ромба равны.
Утверждение 3
Если диагонали выпуклого четырёхугольника равны и перпендикулярны, то этот четырёхугольник является квадратом.

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

«Через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести прямую, перпендикулярную этой прямой.»

Через точку плоскости вне прямой можно провести единственный перпендикуляр к этой прямой. Из данной точки опускают перпендикуляр на прямую. Полученная прямая проходит через точку и пересекает исходную под углом 90°.

Утверждение 1: поясняющий пример

На схеме A — данная точка, H — основание перпендикуляра. Прямая AH искомая.

AH⊥aAH\perp a

Верно. Утверждение верно. Перпендикуляр здесь существует и единственен.

К утверждению 1: пример

Взаимное расположение прямых и углов.
Обозначения на чертеже
  • a — горизонтальная прямая
  • AH ⟂ a; A не лежит на a
Взаимное расположение прямых и углов.
Открыть схему крупнее ↗

Утверждение 2: 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 2: 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 2: 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 ↗

Утверждение 3: 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 3: 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 3: 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 ↗

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
  • Через точку плоскости вне прямой можно провести единственный перпендикуляр к этой прямой.
  • У ромба равны все стороны, но все углы равны только у квадрата.
  • У квадрата диагонали равны, перпендикулярны и точкой пересечения делятся пополам.
ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ

Типичные ошибки

На что обратить внимание при самопроверке
  • Утверждение верно. Перпендикуляр здесь существует и единственен.
  • Верно: противоположные углы ромба равны. Для равенства всех углов ромб должен быть квадратом.
  • Утверждение стало бы верным, если бы дополнительно было сказано, что четырёхугольник — параллелограмм.
  • Пример, подтверждающий общее утверждение, ещё не доказывает его для всех фигур. Для опровержения же достаточно одного контрпримера.
Все задания №19 (150)