Задание 10. Прикладная планиметрия. ЕГЭ 2027 по математике (базовой)
Средний процент выполнения: 83.5%
Алгоритм решения задания 10:
Проанализируйте условие задачи и определите, какие геометрические фигуры в ней рассматриваются.
Выясните, какие элементы фигуры известны, а какие требуется найти.
Подберите соответствующие свойства или теоремы планиметрии, применимые к данной конфигурации.
Составьте последовательность рассуждений, связывающих известные и искомые величины.
Выполните вычисления на основе выбранных геометрических соотношений.
Подпишись на суперполезные материалы
Задачи для практики
Задача 1
Короткое плечо равно 1,5 м, длинное — 4,5 м. Короткое плечо поднялось на 0,4 м. На сколько метров опустится длинное?
Решение
Шаг 1. Обоснование подобия треугольников
При движении рычага его плечи отклоняются на одинаковый угол относительно первоначального горизонтального положения, а вертикальные линии подъема и опускания перпендикулярны горизонту.
Два получившихся прямоугольных треугольника (с вершинами в точке опоры) подобны по двум углам (прямому углу и острому углу у точки опоры).
Шаг 2. Составление пропорции
Из подобия треугольников следует, что отношение длин плеч рычага пропорционально их вертикальным перемещениям.
Обозначим расстояние, на которое опустится длинное плечо, за $x$. Составим пропорцию:
${{Длинное.плечо}}/{{Короткое.плечо}} = {{Перемещение.длинного.плеча}}/{{Перемещение.короткого.плеча}}$
${4.5}/{1.5} = {x}/{0.4}$
Шаг 3. Финальный расчет
Найдем отношение длин плеч рычага (коэффициент подобия):
${4.5}/{1.5} = 3$
Теперь подставим это значение в уравнение и найдем $x$:
$3 = {x}/{0.4}$
$x = 3 · 0.4 = 1.2$ м
Задача 2
Высота столба 8 м, человека — 1,6 м. Тень человека равна 1,2 м. Найдите длину тени фонарного столба.
Решение
Шаг 1. Обоснование подобия треугольников
Фонарный столб и человек образуют с землей прямые углы ($90°$). Лучи света от вершины столба проходят через голову человека к краю теней под одинаковым углом к горизонтальной поверхности земли.
Следовательно, большой треугольник (столб и его тень) и малый треугольник (человек и его тень) подобны по двум углам.
Шаг 2. Составление пропорции
В подобных треугольниках сходственные стороны пропорциональны. Это значит, что отношение высоты столба к высоте человека равно отношению длины тени столба к длине тени человека.
Обозначим длину тени фонарного столба за $x$. Составим математическую пропорцию:
${8}/{1.6} = {x}/{1.2}$
Шаг 3. Расчет неизвестной величины
Сначала упростим левую часть пропорции, разделив высоту столба на рост человека:
${8}/{1.6} = 5$
Теперь наше уравнение выглядит так:
$5 = {x}/{1.2}$
Выразим и найдем длину тени столба ($x$):
$x = 5 · 1.2 = 6$ м
Задача 3
Наклонную балку закрепили ровно посередине вертикальной распоркой. Найдите длину распорки, если общая высота крепления балки на стене равна 3,6 м.
Решение
Шаг 1. Геометрическое моделирование задачи
Представим конструкцию в виде прямоугольного треугольника, где:
1) Вертикальная стена — это большой вертикальный катет, длина которого равна $3.6$ м.
2) Наклонная балка — это гипотенуза треугольника.
3) Вертикальная распорка параллельна стене и опирается на середину балки (гипотенузы).
Шаг 2. Применение свойства средней линии
Так как распорка параллельна стене (оба объекта вертикальны) и проходит через середину одной из сторон треугольника, по признаку она является средней линией этого треугольника.
По свойству средней линии треугольника, её длина равна ровно половине длины стороны, которой она параллельна (в данном случае — половине высоты стены):
Длина распорки = ${3.6}/{2} = 1.8$ м
Задача 4
Длина наклонной стрелы автовышки равна 20 м, косинус угла наклона к горизонту равен 0,88. Найдите вылет стрелы по горизонтали.
Решение
Шаг 1. Геометрическое моделирование задачи
Схематично положение стрелы автовышки можно описать прямоугольным треугольником:
1) Длина самой стрелы (наклонная линия автовышки) — это гипотенуза треугольника, равная $20$ м.
2) Вылет стрелы по горизонтали — это прилежащий катет, расположенный вдоль поверхности земли под углом наклона.
Шаг 2. Применение определения косинуса угла
Косинусом острого угла в прямоугольном треугольнике называется отношение прилежащего катета к гипотенузе:
$cos{a} = {{Вылет.по.горизонтали}}/{{Длина.стрелы}}$
Обозначим неизвестный вылет стрелы по горизонтали за $x$. Подставим известные по условию значения в формулу:
$0.88 = {x}/{20}$
Шаг 3. Финальный расчет
Выразим и найдем значение $x$ (вылет стрелы), перемножив косинус угла наклона на длину гипотенузы:
$x = 20 · 0.88 = 17.6$ м
Задача 5
Длина трассы подъемника равна 400 м, синус угла наклона равен 0,15. Найдите общую высоту подъема.
Решение
Шаг 1. Геометрическое моделирование задачи
Схематично движение подъемника можно описать прямоугольным треугольником:
1) Длина самой трассы (наклонная линия движения) — это гипотенуза треугольника, равная $400$ м.
2) Общая высота подъема — это вертикальный катет, который находится напротив угла наклона трассы.
Шаг 2. Применение определения синуса угла
Синусом острого угла в прямоугольном треугольнике называется отношение противолежащего катета к гипотенузе:
$sin{a} = {{Высота.подъема}}/{{Длина.трассы}}$
Обозначим неизвестную высоту подъема за $x$. Подставим известные по условию значения в формулу:
$0.15 = {x}/{400}$
Шаг 3. Финальный расчет
Выразим и найдем значение $x$ (высоту подъема), перемножив синус угла наклона на длину гипотенузы:
$x = 400 · 0.15 = 60$ м
Задача 6
На расстоянии 5 м от столба высотой 4 м стоит человек, от которого падает тень длиной 3 м. Найдите рост человека.
Решение

Добавим точки для удобства решения. Пусть A - точка конца тени, B - точка основания фонаря, C - точка верхушки фонаря, D - ноги человека, E - голова человека. Тогда получаются два треугольника: ABC - треугольник, образованный фонарем и концом тени человека, ADE - треугольник, образованный человеком и его тенью. Расмотрим треугольники ABC и ADE: угол A общий, углы CBA и EDA равны как соответственные при параллельных прямых BC и DE, значит, треугольники ABC и ADE подобны.
Запишем отношение сходственных сторон: ${BC}/{ED}={AB}/{AD}=4/x={5+3}/3->4⋅3=8⋅x->x=12/8=3/2=1,5$
Задача 7
Рассмотрим колодец с «журавлём». Пусть короткое плечо имеет длину 2 м, длинное – 9 м. На сколько метров опустится конец длинного плеча, когда конец короткого поднимется на 1 м?
Решение

Введем дополнительные обозначения: DE - высота, на которую поднялось короткое плечо CE до положения CD, AB - высота, на которую опустилось длинное плечо AC до положения CB. Теперь можно рассмотреть данные треугольники.
Угол DCE равен углу ACB как вертикальные, угол EDC равен углу CBA как накрест лежащие углы при секущей DB параллельных прямых DE и AB. Тогда треугольники ABC и CDE подобны по двум углам.
Запишем отношение сходственных сторон: ${CE}/{AC}={DE}/{AB}=2/9=1/x->2x=9->x=4,5$
Задача 8
Дачный участок имеет форму прямоугольника со сторонами 30 метров и 40 метров. Хозяин планирует обнести его изгородью и отгородить такой же изгородью квадратный участок со стороной 10 м. Найдите суммарную длину изгороди в метрах.
Решение
- Рассчитаем периметр прямоугольного участка:
- Рассчитаем периметр квадратного участка:
- Найдем суммарную длину изгороди:
Pпрям = 2 * (длина + ширина)
Pпрям = 2 * (40 + 30) = 2 * 70 = 140 метров
Pкв = 4 * сторона
Pкв = 4 * 10 = 40 метров
Pсум = Pпрям + Pкв - (2 * сторона)
Pсум = 140 + 40 - (2 * 10)
Pсум = 140 + 40 - 20
Pсум = 160 метров
Ответ:
Суммарная длина изгороди составляет: 160 метров.
Задача 9
Два садовода, имеющие прямоугольные участки размерами 40 м на 50 м с общей границей, договорились и сделали общий круглый пруд площадью 120 квадратных метров, причём граница участков проходит точно через центр пруда. Какова площадь (в квадратных метрах) оставшейся части участка каждого садовода?
Решение
- Вычислим площадь одного участка:
- Общая площадь двух участков:
- Вычислим площадь пруда на каждом участке:
- Вычислим оставшуюся площадь на каждом участке:
Площадь одного участка равна:
Площадь = длина × ширина = 40 м × 50 м = 2000 м².
Общая площадь = 2000 м² + 2000 м² = 4000 м².
Поскольку пруд имеет общую площадь 120 м², каждая половина занимает:
60 м².
Оставшаяся площадь = Площадь участка - Площадь пруда на участке.
Оставшаяся площадь = 2000 м² - 60 м² = 1940 м².
Ответ:
Площадь оставшейся части участка каждого садовода составляет 1940 квадратных метров.
Задача 10
Какой наименьший угол (в градусах) образуют минутная и часовая стрелки часов в 4:00?
Решение
Часовая стрелка за один час проходит 30°, поэтому в 4:00 она будет находиться под углом:
$$4 * 30 = 120°$$
Минутная стрелка за один полный круг (60 минут) проходит 360°. За 0 минут она будет находиться на отметке 0°.
Угол между стрелками:
$$120 - 0 = 120°$$
Так как угол меньше 180°, он является наименьшим.
Ответ: 120°
Задача 11
Колесо имеет 12 спиц. Углы между соседними спицами равны. Найдите величину наименьшего угла (в градусах), который образуют две соседние спицы.
Решение
Колесо имеет 12 спиц, и углы между соседними спицами равны. Поскольку углы между всеми спицами составляют полный круг, то сумма всех углов между соседними спицами равна 360°. Чтобы найти величину одного угла между двумя соседними спицами, нужно разделить 360° на количество спиц:
$$ {360°}/{12} = 30° $$
Ответ: 30°
Задача 12
Дачный участок имеет форму прямоугольника со сторонами 50 метров и 25 метров. Дом, расположенный на участке, также имеет форму прямоугольника, стороны которого равны 8 и 7 м. Найдите площадь оставшейся части участка. Ответ дайте в квадратных метрах.
Решение
Для начала, давайте найдем площадь всего дачного участка и площадь дома, а затем вычтем площадь дома из площади участка, чтобы определить площадь оставшейся части.
1. Площадь дачного участка
Дачный участок имеет форму прямоугольника со сторонами 50 метров и 25 метров. Площадь прямоугольника вычисляется по формуле:
Площадь = Длина × Ширина
Подставим значения:
Площадь участка = 50 м × 25 м = 1250 м²
2. Площадь дома
Дом также имеет форму прямоугольника со сторонами 8 метров и 7 метров. Вычислим его площадь по той же формуле:
Площадь дома = Длина × Ширина
Подставим значения:
Площадь дома = 8 м × 7 м = 56 м²
3. Площадь оставшейся части участка
Теперь мы можем найти площадь оставшейся части участка, вычитая площадь дома из площади участка:
Площадь оставшейся части = Площадь участка - Площадь дома
Подставим значения:
Площадь оставшейся части = 1250 м² - 56 м² = 1194 м²
Ответ
Площадь оставшейся части дачного участка составляет 1194 квадратных метра.
Задача 13
Участок земли под строительство санатория имеет форму прямоугольника, стороны которого равны 760 м и 240 м. Одна из больших сторон участка идёт вдоль моря, а три остальные стороны нужно огородить забором. Найдите длину этого забора. Ответ дайте в метрах.
Решение
1. Определение сторон, которые нужно огородить
Поскольку одна из длинных сторон (760 м) не требует забора, нам нужно оградить следующие стороны:
- Одна длинная сторона (760 м)
- Две короткие стороны (по 240 м каждая)
2. Вычисление длины забора
Теперь мы можем вычислить общую длину забора, складывая длины всех сторон, которые нужно огородить:
Длина забора = Длина одной длинной стороны + 2 × Длина короткой стороны
Подставим значения:
Длина забора = 760 м + 2 × 240 м
Выполним вычисления:
Длина забора = 760 м + 480 м = 1240 м
Задача 14
Масштаб карты такой, что в одном сантиметре 2 км. Чему равно расстояние между городами A и B (в км), если на карте оно составляет 20 см?
Решение
Если масштаб карты: в 1 см — 2 км, то в 20 см будет: 20×2=40 км Ответ: 40
Задача 15
Масштаб карты такой, что в одном сантиметре 3 км. Чему равно расстояние между городами A и B (в км), если на карте оно составляет 15 см?
Решение
1 см на карте соответствует 3 км в действительности. Значит, чтобы узнать реальное расстояние, нужно умножить длину на карте на значение масштаба:
Расстояние = длина на карте·масштаб
В данном случае длина на карте составляет 15 см, поэтому:
Расстояние = 15 · 3 = 45 км
Таким образом, расстояние между городами A и B составляет 45 км.
Задача 16
Дачный участок имеет форму прямоугольника со сторонами 40 метров и 45 метров. Хозяин планирует обнести его изгородью и отгородить такой же изгородью квадратный участок со стороной 20 м. Найдите суммарную длину изгороди в метрах.
Решение
Поскольку мы ходим огородить некую фигуру, речь идет о периметре. Тогда:
1) $45+40+45+40=170$ - длина изгороди внешней части
2)$170+20+20=210$ - к сумме длин внешней изгороди прибавили два отрезка по 20 метов, которые расположены на участке.
Таким образом, потребуется 210 метров изгороди.
Задача 17
Дачный участок имеет форму прямоугольника со сторонами 60 метров и 40 метров. Дом, расположенный на участке, также имеет форму прямоугольника, стороны которого равны 10 и 4 м. Найдите площадь оставшейся части участка. Ответ дайте в квадратных метрах.
Решение
Найдем площадь всего участка, площадь дома, а затем из площади участка вычтем площадь дома, чтобы найти оставшееся пространство:
$S=S_1-S_2=40·60-10·4=2400-40=2360 м^2$
Задача 18
От столба высотой 15 м к дому натянут провод, который крепится на высоте 3 м от земли. Расстояние от дома до столба 5 м. Найдите длину провода. Ответ дайте в метрах.
Решение
- Определение высоты треугольника:
- Применение теоремы Пифагора:
- Подставим значения:
- Найдем длину провода:
h = 15 м - 3 м = 12 м.
L2 = h2 + d2.
L2 = 122 + 52.
L2 = 144 + 25 = 169.
L = √169 = 13 м.
Ответ:
Длина провода составляет 13 метров.
Задача 19
Какой наименьший угол (в градусах) образуют минутная и часовая стрелки часов в 2:00?
Решение
Часовая стрелка за один час проходит 30°, поэтому в 2:00 она будет находиться под углом:
$$2 * 30 = 60°$$
Минутная стрелка за один полный круг (60 минут) проходит 360°. За 0 минут она будет находиться на отметке 0°.
Угол между стрелками:
$$60 - 0 = 60°$$
Так как угол меньше 180°, он является наименьшим.
Ответ: 60°
Задача 20
Участок земли под строительство санатория имеет форму прямоугольника, стороны которого равны 800 м и 420 м. Одна из больших сторон участка идёт вдоль моря, а три остальные стороны нужно огородить забором. Найдите длину этого забора. Ответ дайте в метрах.
Решение
Речь идет о периметре без одной стороны: маленькую сторону считаем дважды, а длинную — единожды:
$l=2·420+800=840+800=1640$(м)
Рекомендуемые курсы подготовки
- Повторишь теорию по ВСЕМ функциям
- Научишься быстро анализировать графики функций
- Узнаешь секреты производной в базовом ЕГЭ
- Сразу на вебинаре решишь все типы 7 задания
- Научишься применять теорию на практике и с легкостью будешь решать №7 в ЕГЭ
на бесплатном курсе Турбо ЕГЭ