РУҚА
18

Шешімі: Высоты и радиус описанной окружности

ЕГЭ · Математика, профиль · Тапсырма 18 · Планиметрия
ЖоғарыФИПИ6D7942Толық шешім≈ 10 минутТалдау 12 қадам
Условие

В остроугольном треугольнике $ABC$ отрезки $AH$, $BN$ и $CK$ — высоты. Известно, что $AK=1$, $BH=2$, а $\angle KNH=60^\circ$.

а) Докажите, что $\angle ABC=60^\circ$. б) Найдите радиус окружности, описанной около треугольника $ABC$.

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешім по шагам

12 қадам
1

Так как $AH$, $BN$ и $CK$ — высоты, точки $H$, $N$, $K$ являются основаниями высот. Углы ортотреугольника выражаются через углы исходного треугольника. В частности, для острого треугольника

$$\angle KNH=180^\circ-2\angle ABC$$
2

Подставляя условие $\angle KNH=60^\circ$, получаем

$$60^\circ=180^\circ-2\angle ABC$$
3

Следовательно,

$$\angle ABC=60^\circ$$
4

В прямоугольном треугольнике $ABH$ угол $ABH$ равен углу $ABC$, поэтому $BH=AB\cos B$. С учётом $BH=2$ и $B=60^\circ$ имеем

$$2=AB\cos60^\circ=\frac{AB}{2}$$
5

Отсюда длина стороны $AB$ равна

$$AB=4$$
6

Обозначим $A=\angle BAC$, $C=\angle ACB$. Тогда $C=120^\circ-A$. По теореме синусов

$$AC=\frac{AB\sin60^\circ}{\sin(120^\circ-A)}=\frac{2\sqrt3}{\sin(120^\circ-A)}$$
7

В прямоугольном треугольнике $ACK$ имеем $AK=AC\cos A=1$. Поэтому

$$\frac{2\sqrt3\cos A}{\sin(120^\circ-A)}=1$$
8

Раскрывая синус разности, получаем

$$\frac{2\sqrt3\cos A}{\frac{\sqrt3}{2}\cos A+\frac12\sin A}=1$$
9

После преобразования

$$4\sqrt3\cos A=\sqrt3\cos A+\sin A,\qquad \tan A=3\sqrt3$$
10

Из равенства $\tan A=3\sqrt3$ получаем $\cos A=\frac1{2\sqrt7}$ и $\sin A=\frac{3\sqrt3}{2\sqrt7}$. Тогда

$$\sin C=\sin(120^\circ-A)=\frac{\sqrt3}{2}\cos A+\frac12\sin A=\sqrt{\frac37}$$
11

Используем формулу $AB=2R\sin C$ для радиуса описанной окружности:

$$4=2R\sqrt{\frac37}$$

Следовательно,

$$R=\frac{2}{\sqrt{3/7}}=2\sqrt{\frac73}=\frac{2\sqrt{21}}3$$
Жауап

а) $\angle ABC=60^\circ$; б) $R=\frac{2\sqrt{21}}3$.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Қате используют формулу угла ортотреугольника и получают $\angle KNH=2\angle ABC$.

Путают проекцию $BH=AB\cos B$ с $BH=AB\sin B$.

Забывают, что $C=180^\circ-60^\circ-A=120^\circ-A$.

Используют формулу $a=R\sin A$ вместо правильной формулы $a=2R\sin A$.

Закрепить приёмВ теме «Планиметрия» ещё 131 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 18 ЕГЭ, математика, профиль

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 12 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Планиметрия»: в ней 132 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.