РУҚА
25

Решение: Биссектриса и медиана треугольника

ОГЭ · Математика · Задание 25 · Треугольники
ВысокаяФИПИC77754Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 7 шагов
Условие

В треугольнике $ABC$ биссектриса $BE$ и медиана $AD$ перпендикулярны и имеют одинаковую длину, равную $28$. Найдите стороны треугольника $ABC$.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

7 шагов
1

Обозначим $AB=c$, $BC=a$, а половину угла $B$ — через $\varphi$. Разместим точку $B$ в начале координат, а биссектрису $BE$ направим вдоль оси абсцисс. Тогда можно записать:

$$A=(c\cos\varphi,c\sin\varphi),\quad C=(a\cos\varphi,-a\sin\varphi)$$
2

Так как $D$ — середина отрезка $BC$, её координаты равны:

$$D=\left(\frac{a\cos\varphi}{2},-\frac{a\sin\varphi}{2}\right)$$
3

Вектор $\overrightarrow{AD}$ имеет координаты $\left(\left(\frac a2-c\right)\cos\varphi,-\left(\frac a2+c\right)\sin\varphi\right)$. Поскольку $AD\perp BE$, его горизонтальная координата равна нулю. Следовательно:

$$\frac a2-c=0\quad\Rightarrow\quad a=2c$$
4

При $a=2c$ длина медианы $AD$ равна $2c\sin\varphi$. По условию $AD=28$, поэтому:

$$2c\sin\varphi=28\quad\Rightarrow\quad c\sin\varphi=14$$
5

Точка $E$ лежит на биссектрисе. По теореме о биссектрисе $AE:EC=AB:BC=1:2$, поэтому $E=\frac{2A+C}{3}$. Следовательно, $BE=\frac{4c\cos\varphi}{3}$. Используя $BE=28$, получаем:

$$\frac{4c\cos\varphi}{3}=28\quad\Rightarrow\quad c\cos\varphi=21$$
6

Из равенства $\sin^2\varphi+\cos^2\varphi=1$ находим сторону $AB$:

$$c^2=(c\sin\varphi)^2+(c\cos\varphi)^2=14^2+21^2=637\quad\Rightarrow\quad c=7\sqrt{13}$$

Тогда $BC=2c=14\sqrt{13}$. Для нахождения $AC$ используем координаты точек $A$ и $C$ или теорему косинусов. Разность координат даёт катеты длиной $21$ и $42$, поэтому:

$$AC=\sqrt{21^2+42^2}=21\sqrt5$$
Ответ

AB=7\sqrt{13},\quad BC=14\sqrt{13},\quad AC=21\sqrt5

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Неверно использовать теорему о биссектрисе и перепутать отношение $AE:EC$.

Забыть, что медиана $AD$ проводится к стороне $BC$, поэтому $D$ — середина $BC$.

При вычислении длины $AC$ потерять множитель $3$ в вертикальной разности координат.

Закрепить приёмВ теме «Треугольники» ещё 472 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 25 ОГЭ, математика

Разбор этой задачи разложен на 7 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Треугольники»: в ней 473 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.