Чтобы решить данную задачу, начнём с анализа информации о треугольнике и использовании известных теорем.
Дано:
- Треугольник ( \triangle ABC ) прямоугольный с ( \angle C = 90^\circ ).
- ( M ) — середина ( AC ).
- ( N ) — середина ( BC ).
- ( MN = 6 ) см.
- ( \angle MNC = 30^\circ ).
Требуется найти:
a) Стороны треугольника ( \triangle ABC ) и длину отрезка ( AN ).
b) Площадь треугольника ( \triangle CMN ).
Решение:
Шаг 1: Найдите стороны треугольника ( \triangle ABC ).
Поскольку ( M ) и ( N ) являются серединами соответствующих сторон, можно выразить ( AM = \frac{AC}{2} ) и ( BN = \frac{BC}{2} ).
Угол ( \angle MNC = 30^\circ ) и ( MN = 6 ) см позволяют использовать тригонометрические свойства.
В треугольнике ( \triangle MNC ):
- ( \angle MNC = 30^\circ )
- ( MN = 6 ) см
Поскольку ( \angle MNC = 30^\circ ), ( MC ) можно рассматривать как противолежащий катет в прямоугольном треугольнике, где гипотенуза ( MN = 6 ).
Используя тригонометрическую функцию синуса:
[
\sin(\angle MNC) = \frac{MC}{MN} = \frac{MC}{6}
]
[
\sin(30^\circ) = \frac{1}{2}
]
[
\frac{1}{2} = \frac{MC}{6} \implies MC = 3 \text{ см}
]
Поскольку ( M ) — середина ( AC ), то ( AC = 2 \times MC = 6 ) см.
Теперь найдём ( NC ) через косинус:
[
\cos(30^\circ) = \frac{NC}{MN} = \frac{NC}{6}
]
[
\cos(30^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2}
]
[
\frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{NC}{6} \implies NC = 3\sqrt{3} \text{ см}
]
Поскольку ( N ) — середина ( BC ), то ( BC = 2 \times NC = 6\sqrt{3} ) см.
Теперь, используя теорему Пифагора:
[
AB^2 = AC^2 + BC^2
]
[
AB^2 = 6^2 + (6\sqrt{3})^2
]
[
AB^2 = 36 + 108 = 144 \implies AB = 12 \text{ см}
]
Шаг 2: Найдите длину отрезка ( AN ).
Используя свойство медианы в прямоугольном треугольнике:
( AN ) — медиана прямоугольного треугольника, и она равна половине гипотенузы:
[
AN = \frac{AB}{2} = \frac{12}{2} = 6 \text{ см}
]
Шаг 3: Найдите площадь треугольника ( \triangle CMN ).
Площадь треугольника ( \triangle CMN ) можно найти через формулу для площади треугольника:
[
\text{Площадь} = \frac{1}{2} \times MN \times MC \times \sin(\angle MNC)
]
[
\text{Площадь} = \frac{1}{2} \times 6 \times 3 \times \frac{1}{2} = \frac{1}{2} \times 6 \times 3 \times 0.5 = 4.5 \text{ см}^2
]
Ответ:
a) Стороны треугольника ( \triangle ABC ): ( AC = 6 ) см, ( BC = 6\sqrt{3} ) см, ( AB = 12 ) см; длина отрезка ( AN = 6 ) см.
b) Площадь треугольника ( \triangle CMN = 4.5 ) см².