главные мысли
1)все углы равностороннего треугольника равны по 60 градусов,
2)углы, опирающиеся на диаметр прямые,
3)градусная мера дуги в 2 раза больше, чем угол, который на неё опирается
4)градусная мера полуокружности 180 градусов.
Проверим, лежит ли точка А(5,-3) на какой-либо заданной высоте. Подставим координаты этой точки в уравнения высот. Если равенство получим верное, то точка лежит на прямой.
Точка А(5,-3) не лежит ни на одной высоте. Для определённости, пусть высота BN имеет уравнение 2х-у-1=0, а высота СМ: 13х+4у-7=0.
BN⊥AC ⇒ направляющий вектор для АС равен нормальному вектору для BN: .
Точка А(5,-3)∈АС и уравнение АС имеет вид:
CM⊥AB ⇒ направляющий вектор для АВ равен нормальному вектору для CМ: .
Точка А(5,-3)∈АВ и уравнение АВ имеет вид:
Координаты точки В найдём как точку пересечения АВ и BN, а координаты точки С найдём как точку пересечения АС и CM .
Прямая, проведенная из конца стороны-диаметра в точку пересечения окружности с противоположной боковой стороной, перпендикулярна это стороне, потому что вписанный угол, опирающийся на диаметр, равен 90 градусам. Поэтому эта прямая образует с основанием угол в 90 - 60 = 30 градусов. Соответственно, дуга, на которую этот угол опирается, равна 60 градусам. Само собой, это верно и для второй боковой стороны. Поэтому полуокружность делится сторонами равностороннего треугольника, построенного на диаметре, на три равные дуги по 60 градусов каждая.