Задание 23 ОГЭ по математике — геометрия с разбором решения
№23 — расчётная геометрическая задача второй части: нужно найти длину, угол или площадь,
опираясь на свойства фигур. Три обязательных элемента — чертёж, выбор теоремы
и понятное оформление шагов. За полное решение — 2 балла, засчитываемых
как «геометрические» (нужны для оценки «3» и выше). Если цель — «4» или «5», задание
23 стоит отдельно тренировать.
Совет. Сделайте аккуратный чертёж и отметьте на нём всё,
что дано. Часто задача решается одним «школьным» свойством — теоремой Пифагора, подобием
или соотношениями в прямоугольном треугольнике.
В №23 расчётная задача бывает по трём типам фигур. Разберём
по примеру на каждый: треугольник, четырёхугольник (трапеция) и окружность.
Памятка
Высота прямоугольного треугольника к гипотенузе
Высота $CH$, проведённая из прямого угла к гипотенузе, делит её на отрезки $AH$ и $BH$.
$CH=\sqrt{AH\cdot BH}$ — высота есть среднее геометрическое отрезков гипотенузы.
$AC=\sqrt{AH\cdot AB}$, $BC=\sqrt{BH\cdot AB}$ — катет есть среднее геометрическое
гипотенузы и прилежащего отрезка.
Пример 1 · Треугольники
Прямоугольный треугольник: высота к гипотенузе
В прямоугольном треугольнике $ABC$ (угол $C=90^\circ$) высота $CH$ опущена на
гипотенузу $AB$. Известно, что $AH=9$ и $BH=16$. Найдите высоту $CH$ и катет $AC$.
Гипотенуза: $AB=AH+BH=9+16=25$.
Высота — среднее геометрическое отрезков гипотенузы:
$CH=\sqrt{AH\cdot BH}=\sqrt{9\cdot 16}=\sqrt{144}=12$.
Катет $AC$ — среднее геометрическое гипотенузы и прилежащего к нему отрезка $AH$:
$AC=\sqrt{AH\cdot AB}=\sqrt{9\cdot 25}=\sqrt{225}=15$.
Проверка теоремой Пифагора: $BC=\sqrt{BH\cdot AB}=\sqrt{16\cdot 25}=20$, и
$AC^2+BC^2=15^2+20^2=225+400=625=25^2=AB^2$ — верно.
Ответ: $CH=12$, $AC=15$.
Пример 2 · Четырёхугольники
Равнобедренная трапеция: высота и площадь
Основания равнобедренной трапеции равны 10 и 20, а боковая сторона — 13.
Найдите высоту трапеции и её площадь.
Опустим высоту $DH$ из вершины меньшего основания на большее. В равнобедренной трапеции
высоты «отсекают» по краям равные отрезки.
Эти отрезки в сумме дают разность оснований: $\dfrac{20-10}{2}=5$ с каждой стороны.
В прямоугольном треугольнике $AHD$ гипотенуза — боковая сторона $13$, один катет $5$.
По теореме Пифагора высота
$$h=DH=\sqrt{13^2-5^2}=\sqrt{169-25}=\sqrt{144}=12.$$
Площадь трапеции — полусумма оснований на высоту:
$$S=\dfrac{10+20}{2}\cdot 12=15\cdot 12=180.$$
Ответ: высота $12$, площадь $180$.
Пример 3 · Окружности
Расстояние от центра до хорды
В окружности радиуса 10 проведена хорда длиной 12. Найдите расстояние
от центра окружности до этой хорды.
Проведём из центра $O$ перпендикуляр $OM$ к хорде $AB$. Перпендикуляр из центра
делит хорду пополам, поэтому $AM=\dfrac{12}{2}=6$.