Давайте решим задачу о нахождении сторон равнобедренного треугольника с углом при вершине 120 градусов и площадью 36√3 см².
Для начала обозначим стороны треугольника. Пусть ( a ) — длина боковых сторон, а ( b ) — длина основания треугольника. Поскольку угол при вершине равен 120 градусов, боковые стороны равны, а угол между ними составляет 120 градусов.
Для нахождения площади треугольника можно использовать формулу, основанную на синусе угла между двумя сторонами:
[
S = \frac{1}{2} \cdot a \cdot a \cdot \sin(120^\circ).
]
Так как (\sin(120^\circ) = \sin(180^\circ - 60^\circ) = \sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2}), формула площади примет вид:
[
S = \frac{1}{2} \cdot a^2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot a^2.
]
По условию задачи, площадь ( S = 36\sqrt{3} ) см². Приравняем это значение к полученной формуле:
[
\frac{\sqrt{3}}{4} \cdot a^2 = 36\sqrt{3}.
]
Умножим обе части уравнения на 4, чтобы избавиться от дроби:
[
\sqrt{3} \cdot a^2 = 144\sqrt{3}.
]
Разделим обе части уравнения на (\sqrt{3}):
[
a^2 = 144.
]
Теперь найдём ( a ), извлекая квадратный корень:
[
a = \sqrt{144} = 12.
]
Таким образом, боковые стороны треугольника равны 12 см. Теперь найдём основание ( b ). Для этого можно использовать теорему косинусов:
[
b^2 = a^2 + a^2 - 2 \cdot a \cdot a \cdot \cos(120^\circ).
]
Так как (\cos(120^\circ) = -\frac{1}{2}), подставляем это значение в формулу:
[
b^2 = 12^2 + 12^2 - 2 \cdot 12 \cdot 12 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right).
]
Упростим выражение:
[
b^2 = 144 + 144 + 144 = 432.
]
Теперь найдём ( b ), извлекая квадратный корень:
[
b = \sqrt{432} = \sqrt{144 \cdot 3} = 12\sqrt{3}.
]
Таким образом, стороны треугольника равны: боковые стороны ( a = 12 ) см, а основание ( b = 12\sqrt{3} ) см.