В треугольнике abc на стороне ав взяты точки m и n, а на сторонах bc и ac взяты точки P и q так что четырехугольник mnpq zskztncz параллелограммом, площадь которого составляет 4/9 площади треугольника abc, найдите длину cтороны...
В треугольнике abc на стороне ав взяты точки m и n, а на сторонах bc и ac взяты точки P и q так что четырехугольник mnpq zskztncz параллелограммом, площадь которого составляет 4/9 площади треугольника abc, найдите длину cтороны ab если mn=1
Ответ(ы) на вопрос:
Можно конечно эту задачу решить , через коэффициент подобия как то. Но можно еще так поступить .
Пусть наш треугольник [latex]ABC[/latex] , и точки [latex] M,N[/latex] на стороне [latex]AC[/latex] , и точки [latex]Q,P[/latex] на сторонах [latex]AB,BC[/latex] соответственно .
Тогда очевидно что треугольники [latex]BPQ[/latex] и [latex]ABC[/latex] подобны друг другу. Так как [latex]PQ||MN[/latex] , выведем некие следствия из подобия:
[latex] \frac{QP}{AB}=\frac{QC}{AC}=\frac{CP}{BC}[/latex] , или же это соотношение можно записать так , выражая отрезки
[latex]\frac{QP}{AB}=\frac{CQ}{AQ+CQ}\\ \frac{QP}{AB}=\frac{CP}{CP+BP}\\ [/latex]
Теперь выразим стороны [latex]PQ,AB[/latex] по теореме косинусов
[latex]CQ^2+CP^2-2*CQ*CP*cosC=1^2\\ AC^2+BC^2-2AC*BC*cosC=AB^2[/latex]
выражая с них [latex]cosC[/latex] и приравнивая получим:
[latex]\frac{(AM+NB+1)^2-(AQ+CQ)^2-(CP+PB)^2}{(AQ+CQ)(CP+BP)}=\frac{1-CQ^2-CP^2}{CQ*CP} [/latex]
сделаем замену для простоты и преобразуем эту часть
[latex]AQ=x\\ QC=y\\ CP=z\\ BP=w\\ AM=g\\ NB=h \\ \frac{(g+h+1)^2-(x+y)^2-(z+w)^2}{(x+y)(z+w)}=\frac{1-y^2-z^2}{yz}\\ \frac{y}{x+y}=\frac{z}{z+w}\\ wy=zx\\ y=\frac{zx}{w}[/latex]
Теперь подставим в начальное выражение
[latex]\frac{(g+h+1)^2-(x+\frac{zx}{w})^2-(z+w)^2}{(x+\frac{zx}{w})(z+w)}-\frac{(1-\frac{zx}{w})^2-z^2}{\frac{z^2x}{w}}=0[/latex]
теперь разложим на множители , и затем приравнивая к 0 каждый многочлен получим
[latex]hz+gz-w=0\\ hz+gz+2z+w=0 [/latex]
второй не подходит
[latex]hz+gz=w\\ h+g=\frac{w}{z}\\ AM+NB=\frac{BP}{CP} [/latex] в дальнейшем это соотношение понадобится
Теперь подставим еще раз в самое начальное выражение получим
[latex](\frac{w}{z}+1)^2+(x+y)^2-(z+w)^2}{(x+y)(z+w)}-\frac{1-y^2-z^2}{yz}=0\\ z^3+wz^2-y^2z-xyz-z-w=0\\ z^3+wz^2-(\frac{zx}{w})^2*z-x*\frac{zx}{w}*z-z-w = 0\\ x^2z^2-w^2z^2+w^2=0\\ x^2z^2=w^2(z^2-1)\\ [/latex]
Теперь заметим соотношение [latex]\frac{xz}{w}=y\\ [/latex] тогда
[latex]y^2=z^2-1\\ y^2+1=z^2[/latex] то есть треугольник выходит прямоугольный при наличии именно определенного соотношения! Тогда
[latex]CQP=90а[/latex] тогда и [latex]CAB=90а[/latex]
Найдем угол C
[latex]CP=\frac{QP}{sinC}\\ sinC=\frac{1}{CP}\\ QP=1\\ cosP=\frac{1}{CP}[/latex]
Теперь так как сам треугольник прямоугольный , то высота параллелограмма [latex]MNPQ[/latex] будет сторона [latex]AQ[/latex], а так как площадь параллелограмма равна основание на высоту опущенную на нее, то площадь параллелограмма равна [latex]S_{MNPK}=AQ*1=AQ[/latex], и она равна
[latex]AQ=\frac{4S}{9}[/latex]
площадь прямоугольного треугольника АВС равна
[latex] \frac{AB*AC}{2}=\frac{9AQ}{4}\\ AB*AC=\frac{9AQ}{2}\\ (AQ+QC)(1+\frac{BP}{CP})=\frac{9AQ}{2}\\ [/latex] , но так как [latex]\frac{BP}{CP}=\frac{AQ}{CQ}[/latex] то
[latex]\frac{9AQ}{2}=(AQ+CQ)(1+\frac{AQ}{CQ})\\ [/latex] с него следует
[latex]AQ=\frac{CQ}{2}\\ [/latex] . Тогда
[latex] 2AQ=CQ\\ CQ+\frac{CQ}{2}=\frac{3CQ}{2}=AC\\ \frac{CQ}{\frac{3CQ}{2}}=\frac{2}{3}[/latex] , то есть коэффициент подобия равен [latex] \frac{2}{3}<1[/latex] верно ! тогда [latex]\frac{1}{AB}=\frac{2}{3}\\ AB=1.5[/latex]
Не нашли ответ?
Похожие вопросы