Треугольник разрезали на две части так, что из них можно сложить прямоугольник. укажите, какого вида может быть треугольник. (возможны несколько вариантов ответа) равнобедренный прямоугольный тупоугольный
Решение обеих задач основано на том, что у вписанного 4-угольника суммы противоположных углов равны 180°. Кроме того, вписанный угол, опирающийся на диаметр, равен 90°.
1. ∠BAD=∠BCD=90° как опирающиеся на диаметр. ∠ADC= 180-100=80°
2. ∠ABC=∠ADC=90° как опирающиеся на диаметр. 90°=∠ABC=2∠BDC⇒∠BDC=45°⇒∠ADC=90°-45°=45° Про углы∠BAD и ∠BCD ничего сказать нельзя. Чтобы понять это, проводим диаметр AC, рисуем равнобедренный прямоугольный треугольник ABC (B оказывается на окружности), после чего произвольным образом выбираем точку D на окружности по другую сторону от диаметра.
Эту задачу я решал 100 лет назад, и как тогда, так и сейчас, совсем простого решения не нашел.
С разрешения уважаемого автора задачи введу свои обозначения. ΔABC, ∠ABC=120°, биссектрисы AA_1, BB_1, CC_1; AB=c, BC=a,CA=b; CA_1=m, BA_1=n, CB_1=k
Для решения нам понадобятся следующие факты (подозреваю только, что в начальной школе они не проходятся. Но может быть я отстал от жизни :-))
1. Биссектриса в треугольнике делит сторону на отрезки, пропорциональные боковым сторонам. Более того, эти отрезки несложно выразить через стороны. Так, m=(ab)/(b+c); n=(ac)/(b+c); k=(ba)/(a+c) (когда-нибудь я научу Вас, как писать эти формулы не только без неприязни, но с улыбкой на устах).
2. Обратный факт: если отрезок, соединяющий вершину с какой-то точкой противоположной стороны, делит сторону на отрезки, пропорциональные боковым сторонам, то он является биссектрисой.
3. Длина биссектрисы (скажем BB_1) может быть вычислена по формуле BB_1=(2cos (B/2)ac)/(a+c).
В частности, если угол B равен 120°, эта формула превращается в BB_1=(ac)/(a+c).
Переходим к непосредственному решению.
AA_1 - биссектриса⇒m/n=b/c
BB_1=(ac)(a+c)
Соединим точки B_1 и A_1. докажем, что B_1A_1 - биссектриса угла BB_1C. для этого достаточно доказать, что m/n=k/BB_1.
В самом деле, k/BB_1=((ba)/(a+c))/(ac/(a+c))=b/c. Но ведь и m/n=b/c! Значит, мы доказали, что B_1A_1 - биссектриса угла BB_1C. Точно так же получается, что B_1C_1 - биссектриса угла BB_1A.
Осталось сослаться на то, что биссектрисы смежных углов перпендикулярны. Итак, угол A_1B_1C_1 - прямой.
Замечание. Можно доказательство провести совсем по-другому, и намного быстрее. Но как показывает мой опыт, самостоятельно выйти на второй намного сложнее, чем на первый.
Итак, второй
Продолжим сторону AB за вершину B; поставим где-нибудь там точку D. Угол CBD равен 180°-120°=60°⇒BC является биссектрисой угла DBB_1, то есть внешнего угла треугольника ABB_1. Эта биссектриса пересекается с BC в точке A_1⇒ биссектриса еще одного внешнего угла треугольника ABB_1 - угла BB_1C - проходит через ту же точку A_1. Вот мы и доказали требуемое.
за то, что напомнили про те времена, когда такие задачи были мне в новинку. Надеюсь, что Вы получили удовольствие от обоих доказательств. Искренне Ваш
равнобедренный я думаю, если его от вершины отрезать