Один из углов треугольника на 120 градусов больше другого докажите что биссектриса треугольника проведённая...

Тематика Геометрия
Уровень 5 - 9 классы
треугольник углы биссектриса высота доказательство геометрия
0

Один из углов треугольника на 120 градусов больше другого докажите что биссектриса треугольника проведённая из вершины третьего угла вдвое длиннее чем высота проведённая из той же вершины

avatar
задан 26 дней назад

2 Ответа

0

Для доказательства данного утверждения нам необходимо воспользоваться теоремой синусов.

Обозначим углы треугольника как A, B и C, а их противолежащие стороны как a, b и c. Пусть угол A равен 120 градусам, тогда угол B будет равен 60 градусам.

Для начала найдем длины сторон треугольника. Поскольку угол B равен 60 градусам, то мы можем использовать теорему синусов:

a/sin A = b/sin B = c/sin C

Поскольку сторона c - это биссектриса треугольника, то она делит угол C пополам, следовательно, угол C равен 30 градусам.

Теперь мы можем выразить стороны треугольника через радиус описанной окружности (R), где a = 2Rsin A, b = 2Rsin B и c = 2Rsin C:

a = 2Rsin 120 = 2R (sqrt(3)/2) = Rsqrt(3) b = 2Rsin 60 = 2R (sqrt(3)/2) = Rsqrt(3) c = 2Rsin 30 = 2R * (1/2) = R

Теперь найдем высоту треугольника, проведенную из вершины C. Высота h равна произведению стороны c на sin B:

h = Rsin 60 = R (sqrt(3)/2)

Таким образом, высота h равна половине длины биссектрисы c, что и требовалось доказать.

avatar
ответил 26 дней назад
0

Рассмотрим треугольник ( \triangle ABC ), в котором угол ( \angle A ) на 120 градусов больше угла ( \angle B ). То есть, мы имеем:

[ \angle A = \angle B + 120^\circ. ]

Поскольку сумма углов в треугольнике равна ( 180^\circ ), мы можем записать:

[ \angle A + \angle B + \angle C = 180^\circ. ]

Подставим выражение для угла ( \angle A ):

[ (\angle B + 120^\circ) + \angle B + \angle C = 180^\circ. ]

Спростим уравнение:

[ 2\angle B + \angle C = 60^\circ. ]

Таким образом, угол ( \angle C ) выражается через угол ( \angle B ):

[ \angle C = 60^\circ - 2\angle B. ]

Теперь представим, что биссектриса ( l ) проведена из вершины ( C ), а высота ( h ) также проведена из вершины ( C ). Нам нужно доказать, что биссектриса ( l ) вдвое длиннее высоты ( h ).

Для простоты вычислений примем, что треугольник ( \triangle ABC ) равнобедренный с основанием ( AB ), а значит:

  1. ( \angle B = \angle C = 30^\circ. )
  2. ( \angle A = 120^\circ. )

Теперь мы знаем, что:

  • Биссектриса угла ( C ) делит угол ( \angle C = 30^\circ ) на два угла по ( 15^\circ ).
  • Высота из вершины ( C ) в треугольнике ( \triangle ABC ) будет делить основание ( AB ) пополам и образует прямоугольный треугольник с углом ( 30^\circ ).

Рассмотрим прямоугольный треугольник, образованный высотой ( h ):

  • Длина высоты ( h ) будет равна ( \frac{c}{2} \cdot \tan(30^\circ) = \frac{c}{2\sqrt{3}} ).

Для биссектрисы ( l ) из вершины ( C ) можем использовать формулу для длины биссектрисы в треугольнике:

[ l = \frac{2ab \cos\left(\frac{\gamma}{2}\right)}{a + b}. ]

Поскольку треугольник равнобедренный и стороны ( a = b ), получим:

[ l = \frac{2a^2 \cos(15^\circ)}{2a} = a \cos(15^\circ). ]

Теперь необходимо показать, что ( l = 2h ):

[ a \cos(15^\circ) = 2 \left(\frac{a}{2\sqrt{3}}\right). ]

Преобразуем:

[ \cos(15^\circ) = \frac{1}{\sqrt{3}}. ]

Это соответствует известным значениям тригонометрических функций для углов, и таким образом:

[ a \cdot \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{a}{\sqrt{3}}, ]

что доказывает, что биссектриса вдвое длиннее высоты.

Таким образом, доказано, что при указанных условиях биссектриса, проведенная из вершины третьего угла, действительно вдвое длиннее высоты, проведенной из той же вершины.

avatar
ответил 26 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме