Тема . Треугольники и их элементы

Биссектрисы

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела треугольники и их элементы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#91956

Окружность, вписанная в треугольник ABC  , касается стороны AC  в точке D  . Известно, что AD = 2+ √3,CD = √3  . Найдите угол ∠CAB  , если известно также, что он в два раза меньше угла ∠ACB  .

Источники: ДВИ - 2024, вариант 241, задача 5 (pk.math.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Пусть I – инцентр треугольника △АВС, давайте обозначим угол ВАI = α, чему тогда равны остальные углы на рисунке?

Подсказка 2

Для решения задачи нам нужно просто найти угол α, для этого достаточно найти значение какой-нибудь тригонометрической функции этого угла. Попробуйте рассмотреть треугольники △AID и △IDC для того, чтобы составить систему уравнений с ID и α, решив эту систему, мы как раз сможем найти tgα!

Показать ответ и решение

Пусть I  — центр вписанной окружности треугольника ABC.  Пусть ∠BAC = 2α.  По свойству вписанной окружности BI  и CI  — биссектрисы углов B  и C.  Тогда ∠BAI = ∠IAD =α.  По условию ∠BCA = 2∠BAC,  поэтому ∠BCI = ∠ICA= 2α.  Найдем tg2α,  тогда задача будет решена.

PIC

ID  перпендикулярно AC,  так как D  — точка касания вписанной окружности и стороны AC  . Тогда

tgα= AIDD-, tg2α= CIDD-.

Таким образом,

         √-
tg2α-= 2+√--3.
tgα      3

Получаем уравнение

√-         √ -
 3tg2α= (2+  3)tgα

По формуле тангенса двойного угла tg2α= -2tgα
      1−tg2α  получаем

√ --2tgα--     √-
  31− tg2α =(2+ 3)tgα

Сокращаем на tgα  и умножаем на знаменатель:

 √-      √-
2 3= (2+  3)(1− tg2α)

Выражаем квадрат тангенса и получаем

      2− √3      √-
tg2α= 2+-√3 = (2−  3)2

Угол α  — острый, поскольку сумма углов треугольника равна 180∘,  то есть 2α +4α +∠ABC = 180∘,  откуда 6α< 180∘.  Получаем, что α < 30∘.  Тогда tgα= 2− √3.  Подставим это в формулу для тангенса двойного угла:

           √-    √-
tg2α= 2(2−--3√)(2+--3)= √1-
           2  3         3

Таким образом,      ∘
2α= 30.

Ответ:

 30∘

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!