Конечно, давайте разберемся с задачей подробно.
Шаг 1: Найти стороны треугольника
Для начала, обозначим наш равнобедренный треугольник как ( \triangle ABC ), где ( AB = AC ) — равные стороны, а ( BC = 24 ) см — основание. Высота, проведенная из вершины ( A ) на основание ( BC ), делит его пополам в точке ( D ), так что ( BD = DC = 12 ) см. Высота ( AD = 9 ) см.
Теперь найдем длину сторон ( AB ) и ( AC ). В треугольнике ( \triangle ABD ) по теореме Пифагора:
[ AB^2 = AD^2 + BD^2 ]
[ AB^2 = 9^2 + 12^2 ]
[ AB^2 = 81 + 144 ]
[ AB^2 = 225 ]
[ AB = \sqrt{225} = 15 \text{ см} ]
Таким образом, стороны треугольника равны: ( AB = AC = 15 ) см, ( BC = 24 ) см.
Шаг 2: Найти радиус вписанной окружности
Радиус вписанной окружности можно найти, используя формулу:
[ r = \frac{S}{p} ]
где ( S ) — площадь треугольника, а ( p ) — полупериметр.
Полупериметр ( p ):
[ p = \frac{AB + AC + BC}{2} ]
[ p = \frac{15 + 15 + 24}{2} ]
[ p = \frac{54}{2} ]
[ p = 27 \text{ см} ]
Площадь треугольника ( S ):
Площадь треугольника можно найти как:
[ S = \frac{1}{2} \times BC \times AD ]
[ S = \frac{1}{2} \times 24 \times 9 ]
[ S = 12 \times 9 ]
[ S = 108 \text{ см}^2 ]
Теперь можем найти радиус вписанной окружности:
[ r = \frac{S}{p} ]
[ r = \frac{108}{27} ]
[ r = 4 \text{ см} ]
Шаг 3: Найти радиус описанной окружности
Для нахождения радиуса описанной окружности используем формулу:
[ R = \frac{abc}{4S} ]
где ( a, b, c ) — стороны треугольника, а ( S ) — его площадь.
Подставим значения:
[ a = 15 \text{ см}, \; b = 15 \text{ см}, \; c = 24 \text{ см}, \; S = 108 \text{ см}^2 ]
[ R = \frac{15 \times 15 \times 24}{4 \times 108} ]
[ R = \frac{5400}{432} ]
[ R = 12.5 \text{ см} ]
Итог:
- Радиус вписанной окружности: ( 4 \text{ см} )
- Радиус описанной окружности: ( 12.5 \text{ см} )
Рисунок:
Для лучшего понимания можно нарисовать треугольник ( \triangle ABC ) с высотой ( AD ), проведенной к основанию ( BC ). Укажите точки ( B ) и ( C ) на концах основания ( BC ), разметьте ( BD ) и ( DC ) по 12 см, и высоту ( AD ) как 9 см. Также указывайте длины сторон ( AB ) и ( AC ) по 15 см.
[
\begin{array}{c}
A \
/|\ \
/ | \ \
/ | \ \
/ | \ \
/ | \ \
/ | \ \
B-----D-----C \
\end{array}
]
Этот рисунок поможет визуализировать задачу и понять, как именно применяются теоремы и формулы.
Надеюсь, это объяснение было полезным и исчерпывающим!