Поскольку сумма углов треугольника равна 180o, то можно считать, что данные углы противолежат вершине, из которой проведена данная медиана.
Пусть в треугольнике ABC известны углы $ \angle$B = $ \beta$ и $ \angle$C = $ \gamma$ и медиана AD = ma, проведённая к стороне BC. На продолжении отрезка AD за точку D возьмём точку A1 так, что DA1 = AD. В треугольнике AA1B известна сторона AA1 = 2ma и углы $ \angle$ABD = $ \beta$ и $ \angle$A1BD = $ \angle$ACB = $ \gamma$.
Из точки B отрезок AD виден под углом $ \beta$, а отрезок A1D — под углом $ \gamma$ Тогда вершина B есть пересечение двух дуг, построенных на AD и DA1, вмещющих углы $ \beta$ и $ \gamma$ соответственно и расположенных по одну сторону от прямой AA1. Отсюда выстекает следующее построение.
Строим середину D произвольного отрезка AA1 = 2ma. На отрезке AD как на хорде построим дугу окружности так, чтобы из каждой точки этой дуги отрезок AD был виден под данным углом $ \beta$. По ту же сторону от прямой AA1 строим на отрезке A1D как на хорде дугу окружности так, чтобы из каждой точки этой дуги отрезок A1D был виден под данным углом $ \gamma$. Пусть B — точка пересечения этих дуг, отличная от D. На продолжении медианы BA1 треугольника ABA1 отложим отрезок A1C, равный BA1. Тогда треугольник ABC — искомый.
Действительно, AD = $ {\frac{1}{2}}$AA1 = ma — данная медиана.
$\displaystyle \angle$ABC = $\displaystyle \angle$ABD = $\displaystyle \beta$, $\displaystyle \angle$ACB = $\displaystyle \angle$A1BC = $\displaystyle \angle$A1BD = $\displaystyle \gamma$
-- данные углы.
Даны вершины треугольника АВС: А(-2; 0), В(-3; 2), С(1; -1).
1) Уравнение прямых AB, ВС и АС.
Вектор АВ = (-3)-(-2)=-1; 2-0=2) = (-1; 2).
Вектор ВС = (1-(-3)=4; -1-2=-3) = (4; -3).
Вектор АС = (1-(-2)=3; -1-0=-1) = (3; -1).
Каноническое уравнение прямой АВ: (x + 2)/(-1) = y/2.
Каноническое уравнение прямой ВС: (x + 3)/4 = (y - 2)/(-3).
Каноническое уравнение прямой АС: (x - 1)/3 = (y + 1)/(-1).
2) Высота АК.
Найдем угловой коэффициент k1 прямой ВС. Точки В(-3; 2), С(1; -1).
k1(ВС) = Δу/Δ х = (-1-2)/(1+3) = -3/4.
Найдем угловой коэффициент k перпендикуляра из условия перпендикулярности двух прямых: k1*k = -1.
Подставляя вместо k1 угловой коэффициент данной прямой, получим: (-3/4)*k = -1, откуда k = -1/(-3/4) = 4/3.
Так как перпендикуляр проходит через точку А(-2; 0) и имеет k = (4/3), то будем искать его уравнение в виде: y-y0 = k(x-x0).
Подставляя x0 = -2, k = (4/3), y0 = 0 получим уравнение высоты АК:
y - 0 = (4/3)*(x + 2)
или y = (4/3)x + (8/3) или 4x - 3у + 8 = 0.
Найдем точку пересечения с прямой ВС:
Уравнение ВС: (x + 3)/4 = (y - 2)/(-3) или у = (-3/4)х - (1/4).
Имеем систему из двух уравнений по прямым АК и ВС:
y = (4/3)x + (8/3)
у = (-3/4)х - (1/4)
Приравняв правые части, имеем (25/12)х = -35/12.
Отсюда х = -35/25 = -7/5 = -1,4.
у = (4/3)*(-7/5) + (8/3) = (4/5) = 0,8.
Точка К(-1,4; 0,8).
3) Модули сторон:
АВ = √((-1)² + 2²) = √5.
АС = √(3² + (-1)²) = √10.
cos BAC = ((-1)*3 + 2(-1))/(√5√10) = -5/√50 = -1/√2 = -√2/2.
Угол ВАС равен 135 градусов.