Точку касания основания треугольника и  вписанной в  него окружности соединили с  противоположной вершиной. Полученный отрезок образует с  двумя другими сторонами треугольника углы α и β. Найдите косинус острого угла φ  между этим отрезком и  основанием треугольника.
от

1 Ответ

Дано:
- Треугольник ABC с основанием BC.
- В треугольник вписана окружность.
- Точка касания окружности с основанием BC обозначена как D.
- Отрезок AD соединяет точку касания D с противоположной вершиной A.
- Углы между отрезком AD и сторонами AB и AC равны α и β соответственно.

Найти:
- Косинус острого угла φ между отрезком AD и основанием BC.

Решение:

1. Обозначим длины отрезков следующим образом:
   - BD = s - b (где s - полупериметр треугольника, b - длина стороны BC)
   - DC = s - a (где a - длина стороны BC)

2. Поскольку точка D - это точка касания, то отрезок AD перпендикулярен к касательной в точке D.

3. Воспользуемся тем фактом, что сумма углов у треугольника на основании D равна 180°. Таким образом:

   ∠BAD = 180° - α - β

4. Внутренний угол треугольника у основания равен углу α и β.

5. Для нахождения косинуса угла φ, нужно использовать косинусные теоремы для треугольников ABD и ACD. Однако наиболее простым способом является использование формулы для косинуса угла между отрезком AD и основанием BC:

   Косинус угла φ можно найти через значения α и β. Сначала находим угол γ, равный разности 180° минус α и β:

   γ = 180° - α - β

6. По формуле косинуса для треугольника:

   cos φ = cos γ

   Поскольку:

   cos γ = cos (180° - α - β) = -cos (α + β)

7. Таким образом:

   cos φ = -cos (α + β)

Ответ:
Косинус острого угла φ между отрезком AD и основанием BC равен -cos(α + β).
от