Для решения задачи нужно воспользоваться свойствами биссектрис треугольника и теоремой Стюарта.
Дано: треугольник ( ABC ), одна из биссектрис которого делится точкой пересечения биссектрис (инцентром) ( I ) в отношении 5:4, считая от вершины. Сторона ( BC = a = 16 ).
Во-первых, отметим, что биссектриса делит сторону треугольника на два отрезка, пропорциональных прилежащим сторонам. Допустим, ( AB = c ) и ( AC = b ).
Рассмотрим треугольник ( ABC ) с биссектрисой ( AD ), пересекающей сторону ( BC ) в точке ( D ). Точка пересечения всех биссектрис треугольника (инцентр) делит биссектрису ( AD ) в отношении ( 5:4 ) (т.е., ( \frac{AI}{ID} = \frac{5}{4} )).
Пусть ( AD ) делит сторону ( BC ) на отрезки ( BD = x ) и ( DC = y ). По свойству биссектрисы:
[ \frac{BD}{DC} = \frac{c}{b} ]
и
[ BD + DC = BC = 16 ]
Пусть ( x = BD ) и ( y = DC ). Тогда:
[ x + y = 16 ]
и
[ \frac{x}{y} = \frac{c}{b} ]
Биссектриса делится инцентром в отношении 5:4, так что:
[ \frac{AI}{ID} = \frac{5}{4} ]
Используем теорему Стюарта для нахождения длины биссектрисы ( AD ):
[ AD^2 = AB \cdot AC \left(1 - \frac{BC^2}{(AB + AC)^2}\right) ]
Однако, чтобы найти периметр треугольника, нам нужно сразу выразить стороны ( b ) и ( c ) через известные величины.
Для этого применим формулы для расчета сторон треугольника через длину биссектрисы и отношение отрезков:
[ \frac{c}{b} = \frac{x}{y} ]
и
[ x + y = 16 ]
Пусть ( c = 5k ) и ( b = 4k ), тогда:
[ \frac{x}{y} = \frac{5k}{4k} = \frac{5}{4} ]
Из пропорции:
[ x = \frac{5}{9} \cdot 16 = \frac{80}{9} ]
[ y = \frac{4}{9} \cdot 16 = \frac{64}{9} ]
Теперь найдем ( k ):
[ b + c = 4k + 5k = 9k ]
Обозначим ( k ) через ( x ) и ( y ):
[ \frac{5k}{4k} = \frac{5}{4} ]
Периметр треугольника ( ABC ) равен:
[ P = a + b + c = 16 + 4k + 5k = 16 + 9k ]
Поскольку ( k ) не задано напрямую, мы можем считать, что ( b ) и ( c ) пропорциональны сторонам ( x ) и ( y ), что означает:
[ b = 4k = \frac{64}{9} ]
[ c = 5k = \frac{80}{9} ]
Периметр:
[ P = 16 + \frac{64}{9} + \frac{80}{9} = 16 + \frac{144}{9} = 16 + 16 = 32 ]
Таким образом, периметр треугольника ( ABC ) равен 32.