Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3146637
А
Аноним
27 апреля 2025 22:32 · публичный вопрос
А
Аноним

18 В параллелограмме ABCD биссектриса угла А, равного 60°, пересекает сторону вс в точке М. Отрезки АМ и DM перпендикулярны. Найдите периметр параллелограмма, если АВ = 10.…

Запрос пользователя

18 В параллелограмме ABCD биссектриса угла А, равного 60°, пересекает сторону вс в точке М. Отрезки АМ и DM перпендикулярны. Найдите периметр параллелограмма, если АВ = 10. Решение.

Ответ нейросети
27 апреля 2025 22:32

Дано: параллелограмм \(ABCD\) с известной стороной \(AB = 10\), и биссектриса угла \(A\), равного \(60^\circ\), пересекает сторону \(BC\) в точке \(М\). Также известно, что отрезки \(АМ\) и \(DM\) перпендикулярны.

Задача: найти периметр параллелограмма.

Обозначения:

  • \(AB = AD = 10\) (так как в параллелограмме противоположные стороны равны),
  • угол \(A = 60^\circ\),
  • точка \(М\) лежит на стороне \(BC\),
  • \(АМ \perp DM\).

Шаг 1. Анализ условий и обозначения.

Так как \(A\) — угол внутри параллелограмма, и его биссектриса делит угол \(A\) на два равных по 30° угла.

Обозначим координаты:

  • \(A = (0, 0)\),
  • \(B = (10, 0)\),
  • \(D = (0, h)\),
  • \(C = (10, h)\),

где \(h\) — высота параллелограмма, которую пока неизвестно.

Точка \(М\) лежит на стороне \(BC\), которая — горизонтальна, от \(B (10,0)\) до \(C (10, h)\).


Шаг 2. Выразим биссектрису угла \(A\).

Вектор стороны \(AB\): \(\vec{AB} = (10, 0)\).

Вектор стороны \(AD\): \(\vec{AD} = (0, h)\).

Биссектриса угла \(A\) — это вектор, который делит угол между \(\vec{AB}\) и \(\vec{AD}\) пополам.

Модуль \(\vec{AB} = 10\).

Модуль \(\vec{AD} = h\).

Нормированные векторы:

\[ \hat{u}_{AB} = \left( \frac{10}{10}, 0 \right) = (1,0), \] \[ \hat{u}_{AD} = \left( 0, \frac{h}{h} \right) = (0,1). \]

Биссектриса — это сумма этих векторов:

\[ \vec{b} = \hat{u}_{AB} + \hat{u}_{AD} = (1, 0) + (0, 1) = (1,1). \]

То есть биссектриса идёт из точки \(A (0,0)\) в направлении \( (1,1) \).

Она пересекает сторону \(BC\), которая — горизонтальная с координатами \(x=10\).


Шаг 3. Определение точки пересечения \(М\).

  • Уравнение биссектрисы из \(A\):

\[ x = t,\quad y = t, \]

где \(t \geq 0\).

  • Точка \(М\) лежит на \(BC\), то есть \(x=10\), \(y \in [0,h]\).

Приравниваем координаты \(x\):

\[ t = 10, \]

и тогда \(y=10\).

Следовательно, \(М = (10, 10)\).

Но чтобы \(М\) лежала внутри стороны \(BC\), необходимо, чтобы \(0 \leq y_M \leq h\), то есть \(10 \leq h\).

Также необходимо, чтобы \(M\) был на стороне \(BC\). Следовательно, \(h \geq 10\).


Шаг 4. Условие перпендикулярности \(АМ \perp DМ\).

  • \(A = (0, 0)\),
  • \(M = (10, 10)\),
  • \(D = (0, h)\),
  • \(C = (10, h)\).

Векторы:

\[ \vec{AM} = (10, 10), \] \[ \vec{DM} = (10, 10 - h). \]

Перпендикулярность:

\[ \vec{AM} \cdot \vec{DM} = 0, \]

то есть:

\[ (10)(10) + (10)(10 - h) = 0, \] \[ 100 + 10(10 - h) = 0, \] \[ 100 + 100 - 10h = 0, \] \[ 200 - 10h = 0, \] \[ 10h = 200, \] \[ h = 20. \]

Следовательно, \(h=20\), что удовлетворяет условию \(h \geq 10\).


Шаг 5. Информация о параллелограмме.

Обозначим:

  • \(AB = 10\),
  • \(AD = h = 20\).

Параллелограмм — это сжатый или растянутый прямоугольник, с углом \(A=60^\circ\).

Обозначение сторон:

  • \(AB = 10\),
  • \(AD = 20\),
  • угол \(A=60^\circ\).

Значит, если взять \(AB\) как основание и опустить высоту, то:

  • сторона \(AD\) — это вектор, образующий угол \(60^\circ\) с \(AB\).

Шаг 6. Найдем периметр.

Параллелограмм имеет две стороны \(AB\) и \(AD\):

\[ AB = 10, \] \[ AD = 20. \]

Противоположные стороны равны:

  • \(BC = AB = 10\),
  • \(CD = AD = 20\).

Периметр:

\[ P = 2(AB + AD) = 2(10 + 20) = 2 \times 30 = 60. \]


Ответ:

\[ \boxed{60} \]

Периметр параллелограмма равен 60.