Прямоугольный треугольник (страница 2)

Рассмотрим прямоугольный \(\triangle ACH\). Катет, лежащий против угла \(30^\circ\), равен половине гипотенузы, следовательно, \(AH=0,5AC=2\).

Заметим, что условие \(BC=4\) в данной задаче является лишним.

Так как \(AC=BC\), то \(CH\) также является медианой. Следовательно, если \(AH=a\), то \(AB=AC=2a\). Тогда по теореме Пифагора из \(\triangle ACH\): \[AC^2=AH^2+CH^2\quad\Rightarrow\quad 4a^2=a^2+12\quad\Rightarrow\quad a=2\quad\Rightarrow\quad AB=2a=4\]

Так как \(AC=BC\), то \(CH\) также является медианой, следовательно, \(AH=0,5 AB=\sqrt3\). Тогда по теореме Пифагора из \(\triangle ACH\): \[CH=\sqrt{AC^2-AH^2}=3\]

Так как катет, лежащий против угла \(30^\circ\), равен половине гипотенузы, то \(BC=0,5AB=2\).
По свойству прямоугольного треугольника \(\angle BCH=\angle A=30^\circ\), следовательно, из \(\triangle BCH\): \(HB=0,5 BC=1\).

Так как \(BD\) – биссектриса, то \(\angle CBD=\angle ABD= 62^\circ\). \(\angle HBO=\angle CBD=62^\circ\) как вертикальные.
\(\angle OHB=\angle AHB=90^\circ\).
Следовательно, \(\angle AOB=\angle HOB=90^\circ-\angle HBO=90^\circ-62^\circ=28^\circ\) (так как сумма острых углов в прямоугольном треугольнике равна \(90^\circ\)).

Так как катет, лежащий против угла \(30^\circ\), равен половине гипотенузы, то \(BC=0,5AB=\sqrt3\).
По свойству прямоугольного треугольника \(\angle BCH=\angle A=30^\circ\), следовательно, из \(\triangle BCH\): \(HB=0,5 BC=\sqrt3:2\).
Тогда по теореме Пифагора из \(\triangle BCH\): \[CH=\sqrt{BC^2-BH^2}=\sqrt{\dfrac94}=1,5\]

Так как каждая точка биссектрисы угла равноудалена от его сторон, то \(PK = KQ = 33\).

Покажем это подробнее:

треугольники \(PKB\) и \(BKQ\) – прямоугольные, имеющие общую гипотенузу и \(\angle PBK = \angle KBQ\), тогда треугольники \(PKB\) и \(BKQ\) равны по гипотенузе и острому углу, значит, \(PK = KQ\).