ID: 00025003
В параллелограмме ABCD проведена диагональ AC. Точка O является центром окружности, вписанной в треугольник ABC. Расстояния от точки O до точки A и прямых AD и AC соответственно равны 17, 12 и 8. Найдите площадь параллелограмма ABCD.
Источник: Сборник Ященко 2026
💡 Идея. Прямые AD и BC параллельны, а точка O лежит между ними — поэтому расстояние между этими прямыми складывается из двух известных расстояний.
Точка O — центр вписанной окружности треугольника ABC, значит, она удалена от всех трёх его сторон на радиус: r=8 — это расстояние и до AC, и до BC, и до AB.
Прямая AD параллельна BC, и O находится между ними (внутри треугольника ABC, по другую сторону AC от AD). Складываем расстояния:
h=12+8=20
— это расстояние между параллельными прямыми AD и BC. Точка A лежит на прямой AD, поэтому высота треугольника ABC, опущенная из A на BC, тоже равна 20.
Выразим площадь треугольника ABC через BC:
S_{ABC}=\dfrac{1}{2}\cdot BC\cdot 20=10\cdot BC.
Теперь используем OA=17. Опустим из O перпендикуляр OP на AC: OP=r=8. В прямоугольном треугольнике OAP по теореме Пифагора:
AP=\sqrt{17^{2}-8^{2}}=\sqrt{289-64}=\sqrt{225}=15.
Точка P — точка касания вписанной окружности со стороной AC, поэтому AP — отрезок касательной из вершины A. Правило: отрезки касательных, проведённых из одной точки, равны, поэтому обе касательные из A равны 15, из B — какому-то числу y, из C — числу z.
Тогда BC=y+z, а полупериметр треугольника собирается из трёх касательных отрезков: p=15+y+z=15+BC.
Правило: площадь треугольника равна произведению радиуса вписанной окружности на полупериметр:
S_{ABC}=r\cdot p=8\,(15+BC)=120+8\cdot BC.
Два выражения для одной площади приравниваем:
10\cdot BC=120+8\cdot BC,\qquad 2\cdot BC=120,\qquad BC=60.
Отсюда S_{ABC}=10\cdot 60=600.
Диагональ AC делит параллелограмм на два равных треугольника, поэтому
S_{ABCD}=2\cdot 600=1200.
Проверка: p=15+60=75, S=r\cdot p=8\cdot 75=600 — совпало со счётом через высоту. Сходится.