Question

Дан треугольник abc . из вершины a проведена медиана am , а из вершины b — медиана bp . известно, что угол apb равен углу bma . косинус угла acb равен 0,8 и bp = 1 . найдите площадь треугольника abc .

Answer 1

Пусть О - точка пересечения медиан треугольника АВС. Треугольники AOP и BOM подобны по двум  углам (два угла равны по условию, еще два угла вертикальные). Тогда:
$\frac{AO}{OB} = \frac{PO}{OM}$
Так как медианы точкой пересечения делятся в отношении 2:1, то:
$\frac{ \frac{2}{3} AM}{ \frac{2}{3} BP} = \frac{\frac{1}{3}BP}{\frac{1}{3}AM} \\\ \frac{ AM}{ BP} = \frac{BP}{AM} \\\ AM^2=BP^2 \\\ \Rightarrow AM=BP=1$
Если медианы, проведенные к двум сторонам треугольника равны, то и сами стороны также равны. Значит, АС=ВС и треугольник АВС равнобедренный.
Рассмотрим треугольник АМС. По теореме косинусов, учитывая соотношение АС=2СМ, получим:
$AM^2=AC^2+CM^2-2\cdot AC\cdot CM\cdot\cos ACB \\\ 1^2=(2CM)^2+CM^2-2\cdot 2CM\cdot CM\cdot0.8 \\\ 1=4CM^2+CM^2-3.2CM^2 \\\ 1=1.8CM^2 \\\ CM^2= \frac{1}{1.8} = \frac{5}{9} \\\ CM= \frac{ \sqrt{5} }{3}$
Следовательно стороны в два раза больше: $AC=BC= \frac{2 \sqrt{5} }{3}$
Тогда площадь треугольника найдем как половину произведения двух его сторон на синус угла между ними:
$S= \frac{1}{2} \cdot AC\cdot BC\cdot \sinACB \\\ S= \frac{1}{2} \cdot AC^2\cdot \sqrt{1-\cos ACB} \\\ S= \frac{1}{2} \cdot ( \frac{2 \sqrt{5} }{3})^2\cdot \sqrt{1-0.8}=\frac{1}{2} \cdot \frac{4\cdot5 }{9} \cdot \frac{3}{5} = \frac{2}{3}$
ответ: 2/3