Тема . Треугольники и их элементы

Прямая Эйлера

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#70313

В остроугольном треугольнике ABC  высоты пересекаются в точке H  , а медианы в точке M  . Биссектриса угла A  проходит через середину отрезка MH  . Найти площадь треугольника ABC  , если BC = 2  , а разность углов B  и C  равна   ∘
30 .

Источники: Вступительные на МехМат МГУ, 2004

Подсказки к задаче

Подсказка 1

На рисунке есть отрезок, соединяющий ортоцентр с точкой пересечения медиан, а также деление такого отрезка на 2. На какой сюжет это намекает?

Подсказка 2

Отметим точку O — центр описанной окружности ABC. Что можно провести, чтобы использовать деление отрезка MH пополам? Чем является HM?

Подсказка 3

HM — прямая Эйлера, значит O лежит на ней! А что если опустить перпендикуляр из O на BC?

Подсказка 4

Треугольники AHT и LOT подобны, аналогично подобны и треугольники AHM и KOM. Теперь мы можем записать равенства, следующие из подобия. Но как использовать условие на разницу величин углов? К тому же, нам нужно найти площадь, то есть стороны или углы.

Подсказка 5

В этом нам может помочь теорема синусов! С помощью нее мы можем выразить AB и AC через некоторый угол ;)

Показать ответ и решение

Пусть O  — центр описанной около △ABC  окружности. Проведём серединный перпендикуляр OK  к стороне BC  . Как известно, биссектриса угла A  и продолжение OK  пересекаются на описанной окружности треугольника ABC,  пусть в точке L  . А также знаем, что точки H, M, O  лежат на одной прямой и HM  :MO = 2:1  (Прямая Эйлера). В силу того, что HT = TM  , получаем HT = TM = MO  , где T  — точка пересечение биссектрисы угла A  и HM.

PIC

△AHT ∼ △LOT  по двум углам =⇒   2AH  =OL;

△AHM  ∼ △KOM  по двум углам =⇒   AH = 2OK;

Следовательно, если AH = 2x  , то

OK  =x, KL = 3x =⇒   OB =OL = 4x  =⇒  ∠BOK  = ∠BAC = arccos 1
                                                          4

Если ∠ACB = γ,  то

          π           π          1     5π  arccos14
∠ABC = γ+ 6  =⇒   2γ+ 6 =π − arccos4, γ = 12 −-2--

По теореме синусов в треугольнике ABC :

 AB      AC         BC            2         8
sin-γ = sin(γ+-π) = sin(arccos-1) =-(-----√15) = √15;
            6            4   sin arcsin  4

Откуда

AB = √8-sinγ
      15

AC = √8-sin (γ+ π)
      15       6

Тогда

        1                  1  8       8    (   π) √15-
S△ABC = 2 ⋅AB ⋅AC ⋅sin∠BAC = 2 ⋅√15sinγ⋅√15 sin γ+ 6 ⋅-4 =

= √4--⋅2sinγsin(γ + π)= √4- (cosπ +cos(2γ+ π))=
    15             6    15    6          6

   4 ( √3             1)    4 ( √3   1)  2√3 +1
= √15  2-− cos(π− arccos 4) = √15  -2-+ 4 = --√15-
Ответ:

 2√3-+1
  √15

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!