В треугольник ABC вписана окружность, которая касается его сторон в точках К, L, М (см. рисунок). Найдите отрезки MB, LC и LA, если известно, что:
а)  AM = ВК = КС = 4;
б)  AM = 4, ВК = 5, КС = 6.
от

1 Ответ

Дано:
а) AM = BK = KC = 4.  
б) AM = 4, BK = 5, KC = 6.

Найти:
отрезки MB, LC и LA.

Решение:

Для треугольника ABC с вписанной окружностью, отрезки от вершин до точек касания можно выразить через стороны треугольника:

1. Обозначим:  
   AB = c,  
   BC = a,  
   CA = b.  

2. Связь между отрезками:  
   AM = s - a,  
   BK = s - b,  
   KC = s - c,  
где s - полупериметр треугольника.

а) Так как AM = BK = KC = 4, то:  
s - a = 4,  
s - b = 4,  
s - c = 4.  

Из этих уравнений получаем:  
a = s - 4,  
b = s - 4,  
c = s - 4.

Поскольку все стороны равны, треугольник равнобедренный и равносторонний. Найдем s:  
s = (a + b + c) / 2 = 3(s - 4) / 2.  
Умножим обе стороны на 2:  
2s = 3s - 12.  
Переносим 2s в правую часть:  
s = 12.  

Теперь находим отрезки:  
LA = s - a = 12 - (s - 4) = 4,  
MB = s - b = 12 - (s - 4) = 4,  
LC = s - c = 12 - (s - 4) = 4.

Ответ:

LA = 4, MB = 4, LC = 4.

б) Из данных:  
AM = 4, BK = 5, KC = 6.

Сначала найдем полупериметр s:
s = (AM + BK + KC + LC + MB + LA) / 2.  
Мы знаем:  
AM = 4,  
BK = 5,  
KC = 6.  
Обозначим:  
LA = x,  
LC = y,  
MB = z.

Теперь мы имеем следующие уравнения:  
s - a = 4,  
s - b = 5,  
s - c = 6.

Теперь найдем s:  
s = (4 + 5 + 6 + x + y + z) / 2.  
Сумма AM, BK, KC:  
4 + 5 + 6 = 15.  

Подставляем:  
s = (15 + x + y + z) / 2.  
Из предыдущих уравнений:  
a = s - 4,  
b = s - 5,  
c = s - 6.

Находим y, z и x:  
x = s - (5 + 6),  
y = s - (4 + 6),  
z = s - (4 + 5).

Подставляем:  
x = s - 11,  
y = s - 10,  
z = s - 9.

Теперь подставим значение s:  
s = (15 + (s - 11) + (s - 10) + (s - 9)) / 2.  
Упрощаем:  
2s = 15 + 3s - 30.  
Переносим 3s в левую часть:  
2s - 3s = -15.  
s = 15.

Теперь находим отрезки:  
LA = s - 5 = 15 - 5 = 10,  
MB = s - 6 = 15 - 6 = 9,  
LC = s - 4 = 15 - 4 = 11.

Ответ:
LA = 10, MB = 9, LC = 11.
от