Разбор задания 16 ОГЭ по математике
Задание 16 — на окружность, вписанные и описанные фигуры. Нужно находить углы, стороны, радиусы и площади. Сначала выясни, что дано: угол с вершиной в центре или на окружности, окружность внутри фигуры или вокруг неё. От этого зависит нужное свойство.
Ниже — 31 тип номера 16 из банка ФИПИ: по первой задаче каждого типа с исходным рисунком и пошаговым решением. Описанный радиус обозначаем R, вписанный — r. В ответ записывается число без единиц измерения.
Тип 1 из 31
Центр окружности, описанной около треугольника $ABC$, лежит на стороне $AB$. Найдите угол $ABC$, если угол $BAC$ равен $48^\circ$. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
A и B лежат на окружности, а её центр — на отрезке AB. Значит, AB является диаметром.
Вписанный угол, опирающийся на диаметр, равен 90°.
Острые углы прямоугольного треугольника в сумме дают 90°. В ответ записываем 42.
Где теряют балл: решали как произвольный треугольник и не использовали положение центра. Сторона через центр окружности — диаметр.
Тип 2 из 31
Центр окружности, описанной около треугольника $ABC$, лежит на стороне $AB$. Радиус окружности равен $25$. Найдите $AC$, если $BC=48$.
Источник: Банк ФИПИ
AB проходит через центр окружности, значит, это диаметр. Угол ACB, опирающийся на него, прямой.
Из квадрата гипотенузы вычитаем квадрат известного катета.
Берём положительный корень, поскольку длина стороны положительна. Проверка: 14² + 48² = 50².
Где теряют балл: приняли радиус 25 за гипотенузу. Гипотенуза AB — диаметр, поэтому она равна 50.
Тип 3 из 31
В окружности с центром в точке $O$ отрезки $AC$ и $BD$ — диаметры. Угол $AOD$ равен $50^\circ$. Найдите угол $ACB$. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
BD — диаметр, поэтому OB и OD — противоположные лучи. Углы AOB и AOD смежные.
Вписанный угол ACB и центральный угол AOB опираются на одну дугу AB, не содержащую C.
Делим на 2 именно угол 130°, соответствующий нужной дуге.
Где теряют балл: разделили AOD пополам. Угол ACB опирается на дугу AB, поэтому ему соответствует центральный угол AOB.
Тип 4 из 31
Отрезки $AC$ и $BD$ — диаметры окружности с центром в точке $O$. Угол $ACB$ равен $16^\circ$. Найдите угол $AOD$. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
Центральный угол на той же дуге вдвое больше вписанного.
Лучи OB и OD противоположны, поэтому два центральных угла смежные.
Не забываем второй шаг после удвоения вписанного угла.
Где теряют балл: записали 32° — угол AOB. Спрашивают смежный с ним угол AOD.
Тип 5 из 31
Треугольник $ABC$ вписан в окружность с центром в точке $O$. Точки $O$ и $C$ лежат в одной полуплоскости относительно прямой $AB$. Найдите угол $ACB$, если угол $AOB$ равен $153^\circ$. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
Центр O и вершина C лежат по одну сторону хорды AB. Дуга AB, не содержащая C, — меньшая, её мера равна 153°.
Вписанный угол равен половине градусной меры дуги, на которую он опирается.
В ответ записываем десятичное число 76,5 без знака градуса.
Где теряют балл: взяли дугу 360° − 153°. Точки O и C по одну сторону AB: угол ACB опирается на меньшую дугу AB.
Тип 6 из 31
Четырёхугольник $ABCD$ вписан в окружность. Угол $ABC$ равен $134^\circ$, угол $CAD$ равен $81^\circ$. Найдите угол $ABD$. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
Вершины A и B находятся на одной дуге CD, а оба угла опираются на другую дугу CD.
Диагональ BD лежит внутри угла ABC. Углы DBC и CBD — один и тот же угол.
Вычитаем известную часть 81° из всего угла 134°.
Где теряют балл: сравнивали углы, опирающиеся на разные дуги. У CAD и CBD общие концы дуги — C и D.
Тип 7 из 31
Четырёхугольник $ABCD$ вписан в окружность. Угол $ABD$ равен $16^\circ$, угол $CAD$ равен $32^\circ$. Найдите угол $ABC$. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
Вписанные углы DBC и CAD опираются на одну дугу CD и равны.
Луч BD делит угол ABC на углы ABD и DBC.
Получаем весь угол при вершине B.
Где теряют балл: вычли 32° из 16°. Углы ABD и DBC — две части искомого угла, поэтому их нужно сложить.
Тип 8 из 31
Угол $A$ трапеции $ABCD$ с основаниями $AD$ и $BC$, вписанной в окружность, равен $108^\circ$. Найдите угол $B$ этой трапеции. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
По условию AD и BC — основания трапеции. AB пересекает обе параллельные прямые.
Внутренние односторонние углы при параллельных основаниях в сумме дают 180°.
Для этой пары углов достаточно свойства параллельных оснований.
Где теряют балл: приравняли углы A и B. Они прилегают к одной боковой стороне, поэтому их сумма равна 180°.
Тип 9 из 31
Угол $A$ трапеции $ABCD$ с основаниями $AD$ и $BC$, вписанной в окружность, равен $111^\circ$. Найдите угол $C$ этой трапеции. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
У любого вписанного четырёхугольника сумма противоположных углов равна 180°.
Применяем это свойство к вписанной трапеции ABCD.
Проверка: 111 + 69 = 180.
Где теряют балл: приравняли A и C как углы при основании. A и C — противоположные вершины вписанного четырёхугольника.
Тип 10 из 31
На окружности по разные стороны от диаметра $AB$ взяты точки $M$ и $N$. Известно, что угол $NBA$ равен $71^\circ$. Найдите угол $NMB$. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
AB — диаметр, значит, вписанный угол ANB прямой. Мысленно проведём хорду AN.
В прямоугольном треугольнике ANB два острых угла в сумме дают 90°.
A и M лежат на одной дуге NB. Поэтому углы NAB и NMB опираются на одну и ту же другую дугу NB и равны.
Где теряют балл: сравнивали NMB с NBA: эти углы опираются на разные дуги. Нужный угол на дуге NB — NAB.
Тип 11 из 31
Сторона равностороннего треугольника равна $14\sqrt{3}$. Найдите радиус окружности, описанной около этого треугольника.
Источник: Банк ФИПИ
В равностороннем треугольнике центр лежит на медиане и делит её в отношении 2 : 1 от вершины. Медиана также является высотой h.
Радиус описанной окружности идёт от центра до вершины.
Сокращаем одинаковый множитель √3 в числителе и знаменателе.
Где теряют балл: применили формулу вписанного радиуса r = a / (2√3). Описанный радиус R вдвое больше вписанного.
Тип 12 из 31
Точка $O$ является серединой стороны $CD$ квадрата $ABCD$. Радиус окружности с центром в точке $O$, проходящей через вершину $A$, равен $3\sqrt{5}$. Найдите площадь квадрата $ABCD$.
Источник: Банк ФИПИ
O — середина CD. Отрезок AO — радиус, поскольку окружность с центром O проходит через A.
Угол ADO прямой: соседние стороны квадрата перпендикулярны.
Площадь — квадрат стороны. Саму сторону отдельно находить не обязательно.
Где теряют балл: приняли O за центр квадрата. По условию O — середина стороны CD, поэтому OD = a/2, а AD = a.
Тип 13 из 31
Угол $A$ четырёхугольника $ABCD$, вписанного в окружность, равен $112^\circ$. Найдите угол $C$ этого четырёхугольника. Ответ дайте в градусах.
Источник: Банк ФИПИ
Все вершины ABCD лежат на окружности. Поэтому его противоположные углы дополняют друг друга до 180°.
Углы A и C расположены в противоположных вершинах.
Проверка: 112 + 68 = 180.
Где теряют балл: вычли угол из 360°. Сумма всех четырёх углов равна 360°, а противоположной пары во вписанном четырёхугольнике — 180°.
Тип 14 из 31
В треугольнике $ABC$ известно, что $AC=20$, $BC=21$, угол $C$ равен $90^\circ$. Найдите радиус окружности, описанной около этого треугольника.
Источник: Банк ФИПИ
AB лежит напротив прямого угла C и является гипотенузой.
По теореме Пифагора складываем квадраты катетов и извлекаем положительный корень.
Центр описанной окружности — середина гипотенузы, поэтому её половина равна радиусу.
Где теряют балл: взяли половину одного из катетов. Диаметр описанной окружности равен гипотенузе, а не катету.
Тип 15 из 31
Радиус вписанной в квадрат окружности равен $18\sqrt{2}$. Найдите диагональ этого квадрата.
Источник: Банк ФИПИ
Вписанная окружность касается противоположных сторон квадрата. Расстояние между ними равно диаметру.
Диагональ — гипотенуза прямоугольного треугольника с двумя катетами a.
Произведение √2 · √2 равно 2.
Где теряют балл: приравняли диагональ к диаметру вписанной окружности. Диаметр здесь равен стороне квадрата.
Тип 16 из 31
Найдите площадь квадрата, описанного около окружности радиуса $25$.
Источник: Банк ФИПИ
Квадрат описан около окружности: его стороны касаются окружности. Диаметр равен расстоянию между противоположными сторонами.
Находим полную сторону квадрата, а не половину.
Площадь квадрата равна квадрату длины его стороны.
Где теряют балл: возвели в квадрат радиус 25. Сторона квадрата равна 2r = 50.
Тип 17 из 31
Сторона квадрата равна $46$. Найдите радиус окружности, вписанной в этот квадрат.
Источник: Банк ФИПИ
Окружность касается двух противоположных сторон квадрата, расстояние между которыми равно a.
Радиус составляет половину диаметра.
Вписанный радиус равен 23.
Где теряют балл: использовали диагональ квадрата. Для вписанной окружности нужен диаметр, равный стороне.
Тип 18 из 31
Сторона квадрата равна $24\sqrt{2}$. Найдите радиус окружности, описанной около этого квадрата.
Источник: Банк ФИПИ
Диагональ квадрата соединяет противоположные вершины и проходит через центр описанной окружности.
Обе конечные точки диагонали лежат на окружности, значит, диагональ является диаметром.
Радиус описанной окружности равен 24.
Где теряют балл: взяли половину стороны и получили вписанный радиус. У описанной окружности диаметр — диагональ квадрата.
Тип 19 из 31
Радиус окружности, описанной около квадрата, равен $32\sqrt{2}$. Найдите длину стороны этого квадрата.
Источник: Банк ФИПИ
Диагональ проходит через центр окружности и соединяет две её точки, поэтому равна диаметру.
Связь стороны и диагонали следует из теоремы Пифагора.
Сокращаем общий множитель √2.
Где теряют балл: приравняли сторону к диаметру. Диаметр описанной окружности равен диагонали квадрата.
Тип 20 из 31
Радиус окружности, вписанной в прямоугольную трапецию, равен $28$. Найдите высоту этой трапеции.
Источник: Банк ФИПИ
Высота трапеции — расстояние между параллельными основаниями. Центр вписанной окружности находится на расстоянии r от каждого из них.
Два радиуса к точкам касания с основаниями перпендикулярны основаниям и вместе дают их расстояние.
Высота трапеции равна 56.
Где теряют балл: приравняли высоту к радиусу. Между основаниями помещаются два радиуса, а не один.
Тип 21 из 31
Радиус окружности, описанной около равностороннего треугольника, равен $11\sqrt{3}$. Найдите длину стороны этого треугольника.
Источник: Банк ФИПИ
В равностороннем треугольнике описанный радиус составляет две трети высоты.
Умножаем обе части равенства на √3.
Произведение √3 · √3 равно 3.
Где теряют балл: использовали формулу для вписанной окружности и получили лишний множитель 2. Здесь дан описанный радиус R.
Тип 22 из 31
Сторона равностороннего треугольника равна $20\sqrt{3}$. Найдите радиус окружности, вписанной в этот треугольник.
Источник: Банк ФИПИ
Центры вписанной и описанной окружностей равностороннего треугольника совпадают. Расстояние от центра до стороны равно трети высоты.
Это формула вписанного радиуса, который обозначаем строчной буквой r.
Сокращаем √3 и делим 20 на 2.
Где теряют балл: нашли описанный радиус a / √3. Вписанный радиус вдвое меньше.
Тип 23 из 31
Радиус окружности, вписанной в равносторонний треугольник, равен $11\sqrt{3}$. Найдите длину стороны этого треугольника.
Источник: Банк ФИПИ
Радиус вписанной окружности — расстояние от центра до стороны треугольника.
Умножаем обе части формулы на 2√3.
Учитываем √3 · √3 = 3: получаем 2 · 11 · 3 = 66.
Где теряют балл: умножили радиус только на √3. Для вписанного радиуса дополнительно нужен множитель 2.
Тип 24 из 31
В треугольнике $ABC$ угол $C$ равен $135^\circ$, $AB=14\sqrt{2}$. Найдите радиус окружности, описанной около этого треугольника.
Источник: Банк ФИПИ
Сторона AB лежит напротив угла C. Теорема синусов работает и для тупоугольного треугольника.
Синусы дополнительных до 180° углов равны. Синус 135° положителен.
Подставляем сторону и значение синуса, затем сокращаем √2.
Где теряют балл: использовали AB = 2R, хотя угол C не прямой, или забыли множитель 2 в теореме синусов.
Тип 25 из 31
В окружность с центром в точке $O$ вписан равносторонний треугольник. Расстояние от точки $O$ до сторон треугольника равно $4\sqrt{3}$. Найдите сторону треугольника.
Источник: Банк ФИПИ
У равностороннего треугольника центры вписанной и описанной окружностей совпадают. Перпендикуляр от O к стороне равен вписанному радиусу.
Для вычисления используем формулу именно вписанного радиуса.
Расстояние до стороны даёт сторону треугольника 24.
Где теряют балл: приняли расстояние до стороны за описанный радиус R. Описанный радиус идёт к вершине, а расстояние до стороны равно r.
Тип 26 из 31
Синус угла между стороной и диагональю прямоугольника равен $\dfrac{15}{17}$. Диаметр описанной около него окружности равен 17. Найдите площадь прямоугольника.
Источник: Банк ФИПИ
Диагональ прямоугольника проходит через центр описанной окружности и равна её диаметру. Она делит прямоугольник на два прямоугольных треугольника.
Обозначим заданный угол α, а противолежащую ему сторону прямоугольника b.
Стороны прямоугольника — катеты, его диагональ — гипотенуза.
Площадь прямоугольника — произведение двух соседних сторон без деления на 2.
Где теряют балл: приняли диаметр за сторону или разделили произведение сторон на 2. Требуется площадь всего прямоугольника.
Тип 27 из 31
В треугольнике $ABC$ угол $C$ равен $60^\circ$, $AB=10\sqrt{3}$. Найдите радиус окружности, описанной около этого треугольника.
Источник: Банк ФИПИ
Выбираем сторону AB, лежащую напротив известного угла C.
Знаменатель формулы радиуса после умножения на 2 равен √3.
Сокращаем общий множитель √3 и получаем 10.
Где теряют балл: объявили треугольник равносторонним только по одному углу 60°. Достаточно общей теоремы синусов.
Тип 28 из 31
Периметр треугольника равен 120, одна из сторон равна 40, а радиус вписанной в него окружности равен 7. Найдите площадь этого треугольника.
Источник: Банк ФИПИ
Полупериметр — половина суммы трёх сторон. Отдельная сторона 40 для этой формулы не нужна.
Центр вписанной окружности соединяет вершины в три треугольника с общей высотой r к сторонам. Сумма их площадей равна rP/2 = pr.
В ответ записываем площадь 420.
Где теряют балл: умножили радиус на полный периметр или на сторону 40. В формуле нужен полупериметр всего треугольника.
Тип 29 из 31
Трапеция $ABCD$ с основаниями $AD$ и $BC$ описана около окружности, $AB=14$, $BC=13$, $CD=22$. Найдите $AD$.
Источник: Банк ФИПИ
У четырёхугольника, описанного около окружности, суммы противоположных сторон равны. Это следует из равенства касательных из каждой вершины.
Вычитаем известное основание BC из суммы боковых сторон.
Проверка: сумма оснований 23 + 13 = 36 равна сумме боковых сторон 14 + 22.
Где теряют балл: применили свойство равнобедренной трапеции. Описанная около окружности трапеция не обязана иметь равные боковые стороны.
Тип 30 из 31
Диагональ $AC$ ромба $ABCD$ равна $48$, а $\operatorname{tg}\angle BCA=\dfrac{7}{24}$. Найдите радиус окружности, вписанной в ромб.
Источник: Банк ФИПИ
Обозначим пересечение диагоналей O. Диагонали ромба перпендикулярны и делятся точкой пересечения пополам. O также является центром вписанной окружности.
Луч CO совпадает с CA. Поэтому в прямоугольном треугольнике BCO тангенс данного угла равен BO / CO.
Все четыре стороны ромба равны. Полупериметр равен двум сторонам.
Площадь ромба равна половине произведения его диагоналей.
Формула S = pr верна для описанного около окружности ромба: четыре треугольника с вершиной O имеют высоты r к его сторонам.
Где теряют балл: использовали всю диагональ AC вместо её половины или поделили площадь на полный периметр. Нужны CO = 24 и полупериметр p.
Тип 31 из 31
Четырёхугольник $ABCD$ описан около окружности, $AB=9$, $BC=13$, $CD=18$. Найдите $AD$.
Источник: Банк ФИПИ
Касательные из одной вершины к окружности равны. Складывая их отрезки, получаем равенство сумм противоположных сторон.
Стороны AB и CD образуют одну пару противоположных сторон, BC и AD — другую.
Проверка: 9 + 18 = 13 + 14 = 27.
Где теряют балл: приравняли суммы соседних сторон или использовали свойство углов вписанного четырёхугольника. Здесь окружность касается сторон.
Частые ошибки в задании 16
Почти все потерянные баллы в номере 16 — это пять повторяющихся сюжетов. Ответ не сошёлся, а где свернул не туда — непонятно: обычно это одна из этих ошибок.
Разделили любой центральный угол пополам или приравняли вписанные углы только потому, что они нарисованы в одной окружности.
Приняли радиус за гипотенузу вписанного прямоугольного треугольника или за диагональ вписанного квадрата.
Использовали формулу вписанного радиуса для описанной окружности или свойство углов вместо свойства сторон.
Умножили радиус на весь периметр и получили удвоенную площадь.
В прямоугольном треугольнике, образованном диагоналями ромба, использовали AC вместо CO.
Вопросы про задание 16
Разбор прочитан. Теперь реши сам, а ClassGPT проконтроллирует
Пиши решение на доске, как в тетради. ИИ видит каждую строчку по мере появления и подсказывает ровно там, где ты свернул не туда — не решает за тебя.
Демонстрация: ученик решает геометрическую задачу ОГЭ с окружностью, правильно находит первый угол и спрашивает, как продолжить. ClassGPT считывает чертёж, выделяет два радиуса и наводит ученика на свойство равнобедренного треугольника.
Разборы других заданий ОГЭ по математике
Часть 1 — задания 1–19, часть 2 — задания 20–25. Разборы остальных номеров скоро появятся.