Тема . Счётная планиметрия

Теоремы Менелая и Чевы, Ван-Обеля и Жергонна

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#69236

Биссектрисы AA  ,BB  ,CC
   1   1   1  внешних углов треугольника ABC  пересекают продолжения противоположных сторон треугольника в точках A1,B1,C1  соответственно. Найдите угол A1C1B1  и длину отрезка A1B1,  если AC = 5,BC = 2,  а угол ACB  равен     13
arccos20.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Мы знаем, что биссектрисы в треугольнике пересекаются в одной точке. Попробуйте провести аналогичное доказательство к тому, что эти три точки на самом деле лежат на одной прямой)

Подсказка 2

Для этого попробуйте также записать всякие отношения и теорему Менелая!

Подсказка 3

Мы поняли, что эти три точки на одной прямой, а значит искомый угол = 180 градусов. Теперь давайте перейдем к отрезку A₁B₁. Для начала можно поискать все что можно в треугольнике ABC, например, недостающую третью сторону)

Подсказка 4

Да, это можно сделать с помощью теоремы косинусов! А теперь попробуйте опять же записать множество отношений и некоторые отрезки представить в виде суммы отрезков. С этой технической работой можно дойти до нужного отрезка!

Показать ответ и решение

Обозначим AC = b=5,BC = a= 2,AB = c,γ =∠ACB  =arccos13.
                                       20

Треугольники AA1B  и AA1C  имеют общую высоту из общей вершины A,  следовательно, можем записать следующие соотношения для их площадей

SAA1B   BA1
SAA1C-= CA1-
(1)

Пусть A1D  — перпендикуляр из A1  к прямой AC,  A1E  — перпендикуляр из A1  к прямой AB.  Так как AA1  — биссектриса ∠DAE,  значит, точка A1  равноудалена от прямых AC  и AB.  Следовательно, A1D = A1E.  Благодаря этому получаем

SAA1B-= AB-⋅A1E-= c
SAA1C   AC ⋅A1D   b
(2)

Из соотношений (1) и (2) следует, что

BA1-  c
CA1 = b

Аналогично получаем

BC1- a   AB1-  c
AC1 = b и CB1 = a

Тогда

BA1  CB1  AC1   c a  b
CA1-⋅AB1-⋅BC1-= b ⋅c ⋅a = 1

Значит, по теореме Менелая точки A1,B1,C1  лежат на одной прямой. Т.е. ∠A1C1B1 =180∘ и A1B1 = A1C1+ C1B1.

PIC

По теореме косинусов найдём AB = c

 2   2  2
c = a +b − 2abcosγ = 4+ 25− 13= 16⇒ c= 4

Теперь найдём BA1

BA1-  c  4   --BA1---  4   -BA1---  4
CA1 = b = 5 ⇒ BC +BA1 = 5 ⇒ 2+ BA1 = 5 ⇒ BA1 = 8

Аналогично получаем       8
BC1 = 3  и CB1 =5.  Обозначим α= ∠BAC,  β = ∠ABC.  Получим значения cosα  и cosβ  из двух теорем косинусов

      2   2  2
cosα = c+-b-−-a-= 16+25−-4= 37
         2bc         40     40

cosβ = c2+a2−-b2= 16+-4−-25-= − 5
         2ca        16       16

Запишем теорему косинусов в △AC1B1

   2     2    2                  400-        200- 37  190
C1B1 =AC 1 + AB1 − 2cosα ⋅AC1⋅AB1 = 9 +100− 2⋅ 3 ⋅40 = 9

       √190
C1B1 = -3--

Углы A1BC1  и ABC  равны как вертикальные. Запишем теорему косинусов в △A1BC1

    2    2    2                      64-    64- 5-  4⋅190
A1C1 = BA1+ BC1 − 2cosβ⋅BA1⋅BC1 = 64 + 9 +2 ⋅3 ⋅16 = 9

      2√190
A1C1 =--3--

Следовательно,

                    ---
A1B1 = A1C1+ C1B1 = √190
Ответ:

 180∘;√190

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!