Задача№1 Сторона АВ треугольника АВС равна 30 см, а <С = 45 градусов. Найти радиус окружности, описанной около треугольника.
Задача№2
В окружность с Радиусом = 50 см вписан четырехугольник. Два из его углов равны 45 градусов и 120 градусов.Найти диагонали этого четырехугольника.
Для решения этой задачи нам понадобятся три основных факта о треугольниках, которые мы будем использовать.
Факт 1: В описанном треугольнике, радиус окружности описанной вокруг треугольника (R) является отрезком, который соединяет вершину треугольника с центром окружности.
Факт 2: В описанном треугольнике, угол, образованный дугой хорды равен половине угла, стоящего на данной дуге.
Факт 3: В треугольнике, у которого известны две стороны (a, b) и угол между ними (C), можно найти третью сторону с помощью теоремы косинусов:
c^2 = a^2 + b^2 - 2ab * cos(C)
Теперь решим данную задачу:
У нас дано значение стороны AB треугольника АВС равное 30 см и значение угла C равное 45 градусов. Мы должны найти радиус окружности, описанной около треугольника.
Мы можем воспользоваться фактом 1 и нарисовать окружность, описанную около треугольника АВС.
Затем, воспользовавшись фактом 2, мы можем построить дугу АС, стоящую на угле С и найти середину этой дуги.
Далее, мы рисуем отрезок, соединяющий вершину треугольника А (или В) с найденной серединой дуги АС.
Получаем прямоугольный треугольник, в котором сторона AB является гипотенузой, и мы знаем, что угол С равен 45 градусов.
Мы можем воспользоваться фактом 3 и применить теорему косинусов, чтобы найти сторону BC (или AC), которая является радиусом окружности, описанной около треугольника.
Таким образом, получаем:
AB^2 = BC^2 + AC^2 - 2 * BC * AC * cos(45)
30^2 = BC^2 + BC^2 - 2 * BC * BC * cos(45)
900 = 2BC^2 - 2BC^2 * (1/√2)
900 = 2BC^2 - BC^2*√2
BC^2 = 900 / (2 - √2)
BC^2 = 900 * (2 + √2) / 2
BC^2 = 450 * (2 + √2)
BC = √(450 * (2 + √2))
Полученный результат является радиусом окружности, описанной около треугольника АВС.
Задача №2:
Для решения этой задачи нам понадобятся также несколько фактов о четырехугольниках и окружностях, которые мы будем использовать.
Факт 4: Во вписанном четырехугольнике, диагонали являются биссектрисами углов, образованных сторонами четырехугольника.
Факт 5: Во вписанном четырехугольнике, сумма противоположных углов равна 180 градусов.
Факт 6: В треугольнике, у которого известны три стороны (a, b, c), площадь можно найти с помощью формулы Герона:
S = √(p * (p - a) * (p - b) * (p - c)),
где p = (a + b + c) / 2
Теперь решим данную задачу:
У нас дано значение радиуса окружности, в которую вписан четырехугольник, равное 50 см и значения двух углов (45 градусов и 120 градусов).
Мы можем воспользоваться фактом 4 и нарисовать окружность с радиусом 50 см, а затем построить вписанный четырехугольник.
Так как один из углов равен 45 градусов, мы можем использовать факт 5 и найти второй угол, противоположный углу 45 градусов:
180 - 45 = 135 градусов.
Теперь у нас есть два угла и радиус окружности, мы можем воспользоваться фактом 4 и построить биссектрисы этих углов.
Получаем, что две противоположные биссектрисы пересекаются в центре окружности, а также перпендикулярны друг другу.
Мы можем обозначить эти пересечения точками D и E.
Затем, мы можем обозначить диагональ BD и диагональ BE.
Далее, при помощи факта 6 мы можем найти длины диагоналей BD и BE, так как у нас известны три стороны каждого из треугольников BDC и BEC.
Теперь остается только вычислить значения диагоналей BD и BE.
Обозначим стороны треугольника BDC: BC = a, DC = b, BD = c
Обозначим стороны треугольника BEC: BC = a, EC = b, BE = c
Согласно формуле Герона, площадь каждого из треугольников:
S_BDC = √((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b)) / 4
S_BEC = √((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b)) / 4
Зная площадь S_BDC и S_BEC, мы можем применить формулу площади через радиус окружности:
S = (r * a * b * c) / (4R)
где r - радиус вписанной окружности
R - радиус описанной окружности
Мы можем заметить, что площадь каждого из треугольников равна половине площади четырехугольника:
S_BDC + S_BEC = S / 2
Таким образом:
√((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b)) / 4 + √((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b)) / 4 = S / 2
Упростим выражение:
√((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b)) / 2 = S / 2
√((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b)) = S
Теперь мы можем найти значения диагоналей BD и BE согласно формуле площади через радиус:
(r * a * b * c) / (4R) = √((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b))
(r * a * b * c) = √((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b)) * 4R
И, наконец, находим диагонали BD и BE:
BD = (2 * √((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b)) * r) / (a * b)
BE = (2 * √((a + b + c) * (a + b - c) * (b + c - a) * (c + a - b)) * r) / (a * c)
Полученные значения являются длинами диагоналей четырехугольника.