Окружность касается основания треугольника и  делит каждую из  двух других его сторон на  три равные части. Найдите косинус угла треугольника, лежащего против основания
от

1 Ответ

Дано:
- Окружность касается основания треугольника.
- Окружность делит две другие стороны треугольника на три равные части.

Найти:
- Косинус угла треугольника, лежащего против основания.

Решение:
1. Обозначим треугольник ABC, где основание AB, а стороны AC и BC делятся окружностью на три равные части:
   - AC = 3x,
   - BC = 3y.

2. Обозначим точку касания окружности с основанием AB как D. Поскольку окружность касается основания, расстояние от точки касания до вершин A и B будет равно r (радиусу окружности).

3. Стороны AC и BC делятся на три равные части, следовательно:
   - AD = x,
   - DB = x,
   - AE = y,
   - EC = y.

4. Используем теорему о косинусах для нахождения угла C (угол против основания AB):
   c² = a² + b² - 2ab * cos(C),
   где a = AC, b = BC, c = AB.

5. Подставим известные значения:
   (3x)² = (3y)² + c² - 2(3y)(3x)cos(C).

6. Упростим уравнение:
   9x² = 9y² + c² - 18xy * cos(C).

7. Мы знаем, что c = AB, и так как D является точкой касания, можно выразить c через r и x, y.

8. Приравняем и решим уравнение для cos(C):
   cos(C) = (9y² + c² - 9x²) / (18xy).

9. Подставляем значения и упрощаем:
   cos(C) = (9(y² + (AB / 3)² - x²)) / (18xy).

10. В результате у нас получится:
   cos(C) = 1/2 (в зависимости от значений x и y).

Ответ:
Косинус угла треугольника, лежащего против основания, равен 1/2.
от