Рассмотрим прямоугольный треугольник АВС, где угол А прямой. Вписанная окружность касается катета АВ в точке М, где АМ=2, МВ=8. Точка касания окружности со стороной АС точка Р, центр окружности точка О. Линии проведенные к точкам касания из цетра вписанной окружности перпендикулярны сторонам и являютс радиусами. Тогда тогда АМОР является квадратом и стороны равны 2. АМ=АР как касательные к окружности, проведенные из одной точки. Рассмотрим треугольник ВМО. у него угол М прямой, МВ и МО являются катетами. Отношение МО к МВ равно тангенсу угла МВО (tg альфа).Значит тангенс МВО=2/8=1/4. Так как центр вписанной окружности лежит на пересечением биссектрис, то ВО является биссектрисой угла АВС и равен 2МВО. Найдем тагенс АВС по формуле двойного угла. он равен 2tg альфа деленное на
1-tg^2 альфа. Подставив значения получаем 8/15. A в треугольнике АВС катет АВ=2+8=10, tg АВС=8/15, найдем катет АС=АВ*tgАВС=10*8/15=80/15=16/3=5 1/3, а гипотенузу находим по теореме Пифагора.ВС^2=10^2+(16/3)^2=1156/9
ВС=34/3=11 1/3 Получаем АВ=10, АС=5 1/3, а ВС=11 1/3
Чтобы доказать, что фигура АВСD - квадрат, необходимо чтобы:
1. Любые два противоположных отрезка (АВ и CD или ВС и AD) были параллельными - доказательство, что АВСD - фигура плоская.
2. Отрезки АВ, ВС, CD и AD были равными - доказательство, что ABCD - ромб или квадрат.
3. Любой из углов между пересекающимися отрезками был равен 90° - доказательство, что АВСD - квадрат.
Итак:
1.Два вектора коллинеарны (параллельны), если отношения их координат равны. В нашем случае:
вектор АВ{Xb-Xa;Yb-Ya} или АВ{-2-(-3);0-(-4);-3-5} или АВ{1;4;-8},
вектор CD{Xd-Xc;Yd-Yc} или CD{1-2;3-7;9-1} или CD{-1;-4;8}.
Отношения соответствующих координат: Xab/Xcd = Yab/Ycd = Zab/Zcd = -1. => вектора АВ и CD параллелны. Следовательно, точки А, В, С и D лежат в одной плоскости (через две параллельные прямые можно провести плоскость и только одну).
2. Найдем длины (модули) отрезков (векторов) по формуле
|a| = √(Xa²+Ya²+Za²):
Вектор АВ = √(1+16+64) = √75 ед.
Вектор CD = √(1+16+64) = √75 ед.
Вектор ВС = √((Xc-Xb)²+(Yc-Yb)²+(Zc-Zb)²) = √((2-(-2))²+(7-0)²+(1-(-3))²) = √(16+49+16)= √81ед.
Вектор AD = √((Xd-Xa)²+(Yd-Ya)²+(Zd-Za)²) = √((1-(-3))²+(3-(-4))²+(9-5)²) = √(16+49+16)= √81ед.
Итак, данная нам фигура НЕ КВАДРАТ, но параллелограмм (по определению).
3. Векторы являются перпендикулярными тогда и только тогда, когда их скалярное произведение равно нулю.
Найдем скалярное произведение векторов АВ и ВС:
(АВ*ВС) = Xab*Xbc+Yab*Ybc+Zab*Zbc = 1*4+4*7+(-8)*4 = 32-32= 0.
Векторы АВ и ВС перпендикулярны. => ABCD - прямоугольник.
ответ: АВСD - прямоугольник.
Длины касательных, проведенных к окружности из одной точки, равны.
В данном случае, если касательные, проведенные из третьей вершины, равны по Х, из теоремы Пифагора получаем уравнение
(Х + 8)² = (Х + 2)² + 10²
Х² + 16 * Х + 64 = Х² + 4 * Х + 4 + 100
12 * Х = 40
Х = 10/3
Итак, стороны треугольника 34/3 см, 16/3 см и 10 см.