Геометрия: Планиметрия в тезисах и решениях. 9 класс
Шрифт:
Рис. 133.
Решение: Пусть ABC и A1B1C1 – данные в условии задачи треугольники. Применяя теорему косинусов к треугольникам ABC и А1В1С1, имеем:
Т. к. по условию задачи В1С1 :ВС = ?n, то
Поскольку А1В1 = АВ и А1С1 = АС, то, разделив числитель и знаменатель дроби в левой части равенства (1)
откуда ясно, что искомое отношение длины АВ к длине АС есть корень уравнения
х2(n – 1) – х(n + 1) + n – 1 = 0. (2)
Т. к. В1С1 > ВС, то n > 1. Следовательно, уравнение (2) является квадратным. Его дискриминант равен (n + 1)2– 4(n – 1)2= – 3n2+ 10n – 3.
Уравнение (2) будет иметь решения, если – 3n2+ 10n – 3 ? 0, т. е. при -1/3 ? n ? 3. Т. к. n – натуральное число, большее 1, то уравнение (2) имеет решения при n = 2 и n = 3. При n = 3 уравнение (2) имеет корень х = 1; при n = 2 уравнение имеет корни
Ответ: отношение длины АВ к длине АС равно
при n = 2; равно 1 при n = 3; при остальных n решений нет.
10. В треугольнике ABC высота AD на 4 см меньше стороны ВС. Сторона АС равна 5 см. Найдите периметр треугольника ABC, если его площадь равна 16 см2. (1)
11. Докажите, что для любого треугольника выполняется равенство:
где ha, hb и hc – высоты треугольника, а r – радиус вписанной окружности. (2)
12. Основание треугольника равно ?2. Найдите длину отрезка прямой, параллельной основанию и делящей площадь треугольника пополам.(2)
13. Найдите площадь треугольника по стороне а и прилежащим к ней углам ? и ?. (2)
14. В треугольнике ABC длина высоты BD равна 6 см, длина медианы СЕ равна 5 см, расстояние от точки пересечения отрезков BD и СЕ до стороны АС равно 1 см. Найти длину стороны АВ. (3)
15. В треугольнике ABC высота BD равна 11,2, а высота АЕ равна 12. Точка Е лежит на стороне ВС, и BE: ЕС = 5:9. Найти длину стороны АС. (3)
16. В треугольнике ABC длина стороны АС равна 3, ?ВАС = ?/6 и радиус описанной окружности равен 2. Доказать, что площадь треугольника ABC меньше 3. (3)
17. В треугольнике ABC медианы, проведенные к сторонам АС и ВС, пересекаются под прямым углом. Длина стороны АС равна b, длина стороны ВС равна а. Найти длину стороны АВ. (3)
1.2. Задачи на равнобедренный и равносторонний треугольники
К задачам на равнобедренный треугольник применимы все формулы п. 1.1 этой главы, разве что во всех формулах b = с, ? = ?.
В случае равностороннего треугольника формулы значительно упрощаются, т. к. а = b = с, ? = ? = ? = 60°. Тогда
длины всех медиан, высот и биссектрис равны
18. Один из углов равнобедренного треугольника равен 120°. Найдите отношение сторон треугольника (рис. 134). (1)
Рис. 134.
Решение.
Тогда отношения сторон треугольника а: а: в = 1:1:?3.
Ответ: 1:1:?3.
19. Найдите площадь круга, описанного вокруг равностороннего треугольника со стороной а (рис. 135). (1)
Рис. 135.
Решение. Обозначим сторону треугольника через а. Тогда по теореме синусов имеем:
Площадь круга:
Ответ:
20. Основание равнобедренного треугольника равно 4?2, медиана боковой стороны равна 5. Найдите длину боковой стороны (рис. 136). (2)
Рис. 136.
Решение. Можно воспользоваться готовой формулой длины медианы:
Обозначим АВ через 2х, тотда ВМ = МС = х (см. рис.).
Имеем:
АВ = ВС = 6.
Задачу можно решить по-другому. Из ?ABC по теореме косинусов:
Далее, по той же теореме косинусов из ?АМВ:
Ответ: 6.
21. На основании равнобедренного треугольника, равном 8 см, как на хорде, построена окружность, касающаяся боковых сторон треугольника. Найдите радиус окружности, если длина высоты, опущенной на основание треугольника, равна 3 см (рис. 137). (2)
Рис. 137.
Решение. Пусть данный треугольник ABC, где АВ = ВС; ВК = 3; АК = КС = 4 (см. рис.). Угол ОВС обозначим через ?. Из треугольника ВКС по теореме Пифагора находим:
Из того же треугольника следует: tg ? = 4/3. Радиус окружности R = ОС найдём из треугольника ВСО:
Ответ: 20/3 см.
22. В равнобедренном треугольнике боковая сторона равна 12, а угол при вершине – 120°. Определите высоту треугольника. (1)
23. В равнобедренном треугольнике основание и опущенная на него высота равны 4. Найдите площадь описанного круга. (1)