(ед.)
Объяснение:
Дано: ΔАВС - прямоугольный.
АС = 3; АВ = 4; ВС = 5.
Окр. O,r - вписанная.
ЕК ⊥ ВС.
Найти: ЕК.
1. Рассмотрим АМОР.
∠А = 90° (условие);
Радиус, проведенный в точку касания перпендикулярен касательной.⇒ ОР ⊥ АС; ОМ ⊥ АВ.
Если две прямые перпендикулярны третьей, то они параллельны между собой.⇒ АМ || АР; АР || МО.
⇒ АМОР - прямоугольник.
Противоположные стороны прямоугольника равны.⇒ АМ = АР; АР = МО.
МО = АР = r ⇒ АМ = АР = АР = МО.
⇒ АМОР - квадрат.
2. Найдем r по формуле:
, где a и b - катеты, с - гипотенуза.
⇒ АМ = АР = АР = МО=1
3. Рассмотрим ΔАВС и ΔМВН - прямоугольные.
∠В - общий;
⇒ ΔАВС ~ ΔМВН (по двум углам).
Составим отношение сходственных сторон:
4. Рассмотрим ΔЕМО и ΔОКН - прямоугольные.
МО = ОК = r
∠1 = ∠2 (вертикальные)
⇒ ΔЕМО = ΔОКН (по катету и острому углу)
⇒ ЕО = ОН (как соответственные элементы)
МО +ОН = ЕО + ОК = МН = 
⇒
По свойству касательной и секущей ОК²=ОМ·ОN.
Пусть ОМ=х, тогда ОN=OM+MN=x+6,
4²=x(х+6),
х²+6х-4=0,
х1=-8, отрицательное значение не подходит,
х2=2.
ON=2+6=8 дм - это ответ.
Теперь докажем, что отрезок MN виден из точки К под большим углом.
Пусть радиус окружности около тр-ка КMN равен r.
На стороне ОК в любом месте возьмём точку Р и опишем окружность около тр-ка РMN, радиусом R. ОР для неё является секущей, а для окружности, радиусом r - касательной, значит R>r.
Формула хорды: l=2R·sin(x/2), где х - градусная мера хорды.
∠MKN=α, ∠MPN=β.
Обратим внимание, что углы α и β - это половина градусной меры хорды.
MN=2R·sinβ ⇒ sinβ=MN/2R.
MN=2r·sinα ⇒ sinα=MN/2r.
Сравним синусы, предположив, что они равны.
MN/2R=MN/2r.
1/R=1/r, но R>r, значит 1/R<1/r, значит sinβ<sinα.
Так как градусная мера хорды не может быть больше 180°, значит в формуле хорды 0°<α<90°, 0°<β<90°.
В этом диапазоне синус угла тем больше, чем больше его градусная мера,
значит α>β.
Доказано.