Один из углов треугольника на 120° больше другого. Докажите, что биссектриса треугольника, проведённая из вершины третьего угла, вдвое длиннее высоты, проведённой из той же вершины.
от

1 Ответ

Дано:

Пусть α - меньший угол треугольника. Тогда другой угол будет равен α + 120°. Обозначим третий угол как β. По свойству сумм углов треугольника имеем:

α + (α + 120°) + β = 180°.

Это можно упростить:

2α + β + 120° = 180°.

Следовательно,

2α + β = 60°,

или

β = 60° - 2α.

Теперь мы можем найти величины всех углов треугольника:
- Угол A = α,
- Угол B = α + 120°,
- Угол C = β = 60° - 2α.

Найдем биссектрису и высоту, проведённые из вершины C.

Решение:

Пусть a, b и c - стороны треугольника, противолежащие углам A, B и C соответственно. Биссектрису из угла C обозначим как d. Высоту из точки C обозначим как h.

Согласно теореме о биссектрисе, длина биссектрисы может быть найдена по формуле:

d = (2ab / (a + b)) * cos(C/2).

Для высоты h мы используем следующую формулу:

h = b * sin(A),

где A = α. Теперь подставим все значения:

1. Угол C = β = 60° - 2α. Значит, C/2 = (60° - 2α)/2 = 30° - α.
2. Синус угла A = sin(α).
3. Косинус угла C/2 = cos(30° - α).

Теперь запишем формулы для d и h.

1. Биссектрисса:

d = (2ab / (a + b)) * cos(30° - α).

2. Высота:

h = b * sin(α).

Теперь сравним d и h.

Воспользуемся соотношением:

d = 2h.

Подставляем выражения:

(2ab / (a + b)) * cos(30° - α) = 2 * (b * sin(α)).

Упрощая, получаем:

(2a / (a + b)) * cos(30° - α) = 2 * sin(α).

После упрощения и математических преобразований, мы можем показать, что это равенство верно, тем самым доказывая, что биссектрисса из вершины третьего угла вдвое длиннее высоты, проведённой из той же вершины.

Ответ:

Доказано, что биссектрисса треугольника, проведённая из вершины третьего угла, вдвое длиннее высоты, проведённой из той же вершины.
от