Здравствуйте!
Дана задача: в тупоугольном треугольнике ABC на стороне AB длины 14 выбрана точка L равноудаленная от прямых AC и BС, а на отрезке AL - точка K равноудаленная от вершин A и B. Найти синус угла ACB, если |KL| = 1, угол CAB = `45^@`.
Моё решение и вопросМоё решение выглядит примерно так: сумма углов треугольника равна `180^@`, значит, искомый синус можно представить в виде sin (ACB) = sin (`180^@` - (CAB + ABC)) =sin (CAB + ABC) (по формуле приведения). Для того, чтобы вычислить это, требуется знать синусы и косинусы этих двух углов. Угол CAB известен по условию. С углом же ABC дело обстоит так: поскольку точка K по условию равноудалена от A и В, значит, АК = КВ = AB/2 = 7, раз расстояние между К и L равно 1, а сама К принадлежит AL, то, получается, AL= 8, LB= 6. Пусть L пересекает прямые AC и СВ в точках М и N, соответственно. Поскольку L равноудалена от прямых AC и BC, то, получается, LM и LN - перпендикуляры к этим прямым. Рассмотрим прямоугольный треугольник ALM: поскольку углы MAL и CAB совпадают, то ониравны, и, таким образом, угол ALM также равен `45^@`, поскольку сумма острых углов прямоугольного треугольника равна `90^@`. Значит, AM = LM, а, поскольку по теореме Пифагора, `AM^2 + LM^2 = AL^2`, получается, что`2LM^2 = 64`, `LM^2 = 32` , LM = `4 sqrt(2)`. Т.к. L равноудалена от прямых AC и BC, то, получается,LM =LN, т.е.LN = `4 sqrt(2)`. Теперь мы можем определить по теореме Пифагора длину NB (NB= `sqrt(6^2 - 4 sqrt(2)^2) = sqrt(36-32)=2`), и, зная длины сторон треугольника BLN, в который входит угол LBN, совпадающий с углом ABC, можем определить его синус и косинус, что нам и требуется для того, чтобы получиться ответ. Собственно, ответ у меня получился такой: `(sqrt(2) + 4)/6`. Смотрю в ответы и вижу там: `(4 - sqrt(2))/6`. Я не очень понимаю, это опечатка, или я ошибаюсь - потому что такой ответ они могли получить разве что из формулы синуса разности или косинуса суммы, но я не понимаю, почему следовало применить одну из них, а не формулу синуса суммы. Заранее спасибо за возможные объяснения.
-
-
12.06.2012 в 19:44Если `cos(ACB) = (4-sqrt(2))/6`, то угол ACB больше `pi/3`, и угол B треугольника ABC острый, что противоречит условию.
-
-
12.06.2012 в 20:08VEk, извините что вмешиваюсь)) там вроде синус ( `sin(ACB)= (4-sqrt(2))/6 ` ), и угол где-то "25 с половиной" градусов.. (вроде может быть ?..)
Вообще сейчас попробовала решить - не глядя на приведенное выше решение. « Точка L равноудалена от прямых ...» - это же означает, что `CL` - биссектриса, т.е. сразу `AC = 4x` и `BC=3x`, и по теореме синусов `(3x)/(sin45) = (4x)/(sin(135-2*gamma))` {где `(2*gamma)`= угол `ACB`} => получается ур-ие `3*(sin(2*gamma) + cos(2*gamma)) = 4` - однородное триг ур-ие, из которого `tg(gamma) = (3+sqrt(2))/7` или `tg(gamma) = (3-sqrt(2))/7`, а нужен `sin(2*gamma) =(2*tg(gamma))/(1 + tg^2(gamma))`. И получаются ОБА ответа.. И `sin(2*gamma) = (4+sqrt(2))/6` и `sin(2*gamma) = (4 - sqrt(2))/6`.
И я пока не понимаю, почему должен быть только один из них..=(Дошло. `sin(2gamma) =(4+sqrt(2))/6` отбрасываем именно потому, что тогда угол где-то "64 с половиной" ( в градусах) => тупого угла уже не будет..
-
-
12.06.2012 в 20:26Я просто не понимаю, какимм образом получается ответ вида `(4 - sqrt(2))/6`. Получается, у меня полностью решение неправильное?
~ghost, « Точка L равноудалена от прямых ...» - это же означает, что CL - биссектриса, т.е. сразу
простите, почему биссектриса?
-
-
12.06.2012 в 20:30like_ship, не исчезайте пока) Ваше решение я еще не прочитала
(а то, что написано у меня выше - это "геометрия без геометрии", там же просто тригонометрическое ур-ие и триг. формулы.. хотелось бы как-то решить, не используя тригонометрию аж так сильно..)
P.S. Спасибо, что сказали, откуда задача=) читать дальше
-
-
12.06.2012 в 20:36-
-
12.06.2012 в 21:09like_ship, вообще-то Вы начинали хорошее "геометрическое" решение ( в отличие от того "ужаса" с тригонометрией, который написала я ); у Вас в решении - "слова" не те, но само решение "то".. Только нужен рисунок...
1) Пусть L пересекает прямые AC и СВ в точках М и N, соответственно. — нет, `L` - это точка, она ничего не пересекает =)
это из этой точки можно провести... (прямую(ые), так, чтобы были пересечения). Проводим из точки `L` перпендикуляры `LM`_|_`AC` и `LN`_|_`BC` (кстати, это будут 2 разные прямые, а не одна ..)
2) Т.е. это должно было бы быть "первое". тупоугольный треугольник ABC — КАКОЙ угол тупой - `B` или `C` ? ( из условия этого сразу не видно, там только угол `A` =45)
Нарисуйте ОБЕ картинки - с тупым углом `B` и с тупым углом `C`. Ваше решение (пусть с "исправленными" словами - но там вобщем было верно) - это только для одного случая, когда тупой угол - это угол `C`. И при данных цифрах "это невозможно" - получив `sin(B) = (2*sqrt(2))/3` уже можем сказать, что угол `B` около 70 градусов => `A + B ~~ 115` => угол `C` острый (и треуг-к остроугольный - не подходит)
А дальше - тот случай, когда тупой угол - угол `B`. Тогда высота `LN`_|_` BC` будет "за пределами" треугольника `ABC`, и если `sin(LBN) = (2*sqrt(2))/3`, и `cos(LBN) = 1/3`, то `cos(ABC) = - cos(LBN)= -1/3` (еще раз: рисунок)) там видно будет, что углы `LBN` и `ABC` как раз не совпадающие, а смежные..)
-
-
12.06.2012 в 21:27Вообще, как я понимаю, в таких случаях, когда говорится, что треугольник тупоугольный, и неясно, какой именно из углов тупой, лучше делать параллельно два рисунка и, соответственно, рассматривать по двум чертежам, пока решение не позволит внести ясность и отбросить один из вариантов?
1) Пусть L пересекает прямые AC и СВ в точках М и N, соответственно. — нет, - это точка, она ничего не пересекает =)
это из этой точки можно провести... (прямую(ые), так, чтобы были пересечения). Проводим из точки перпендикуляры _|_ и _|_ (кстати, это будут 2 разные прямые, а не одна ..)
вы правы, здесь я с формулировкой перемудрил )) хорошо хоть суть понятна осталась.
-
-
12.06.2012 в 21:32(все (или почти все) С4 были на этом построены: по 2 возможных случая)
-
-
12.06.2012 в 22:10А выглядит так:
если угол C тупой (то это не подойдет)
и если угол B тупой ( а это решение)
-
-
12.06.2012 в 23:49я так понимаю, что здесь, если бы не было оговорки, что треугольник тупоугольный (или остроугольный, еслиб задача была другая), первый вариант вполне имел бы место быть, но при этом "подвохом" была бы как раз возможность второго случая, и в принципе, с задачами такого типа лучше рассматривать все возможные варианты, даже если нет указания на тип треугольника, а если есть - то и вовсе обязательно?
-
-
13.06.2012 в 00:58А вот лучше рассматривать все возможные варианты — да, и это обязательно =( Т.е. вообще всегда надо искать "какие (еще) могут быть варианты", и - по-моему - это просто стало « очень модно» ( "многовариантность в задачах", особенно по геометрии..)