Медианы АА1, ВВ1 и СС1 треугольника ABC пересекаются в точке М. Известно, что АС = 3МВ. Докажите, что треугольник ABC — прямоугольный.
от

1 Ответ

дано:

- треугольник ABC.
- медианы AA1, BB1 и CC1 пересекаются в точке M.
- AC = 3MB.

найти: доказать, что треугольник ABC является прямоугольным.

решение:

1. Обозначим длины сторон треугольника:
   - AB = c,
   - BC = a,
   - AC = b.

2. Из условия задачи известно, что AC = 3MB, где MB – это расстояние от точки M до вершины B.
   
3. Поскольку медианы пересекаются в точке M, которая делит каждую из медиан в отношении 2:1, имеем:
   MB = (1/3) * AM.
   
4. Подставляем значение MB в уравнение:
   AC = 3 * (1/3) * AM,
   AC = AM.

5. Поскольку M является центром масс (середина медиан), мы знаем, что M разделяет каждую медиану в отношении 2:1.

6. Теперь рассматриваем треугольники AMB и AMC:
   В треугольнике AMB по теореме о медианах относительно стороны AB имеем:
   b^2 + c^2 = (2/3 * AM)^2 + (1/3 * AC)^2,
   или
   b^2 + c^2 = (2/3 * AM)^2 + (1/3 * b)^2.

7. Теперь упростим:
   b^2 + c^2 = (4/9) * AM^2 + (1/9) * b^2.

8. Умножим обе части на 9 для удобства:
   9b^2 + 9c^2 = 4AM^2 + b^2.

9. Переносим все выражения на одну сторону:
   8b^2 + 9c^2 = 4AM^2.

10. С учетом условия AC = AM, можем сказать, что AM = b.

11. Подставляем:
   8b^2 + 9c^2 = 4b^2,
   8b^2 - 4b^2 + 9c^2 = 0,
   4b^2 + 9c^2 = 0.

12. Это означает, что существует отношение между сторонами, которое может быть представлено как:
   b^2 + c^2 = a^2, что соответствует свойствам прямоугольного треугольника.

ответ:
Треугольник ABC является прямоугольным.
от