Задача к ЕГЭ на тему «Задачи формата ЕГЭ» №21

Угол между двумя высотами остроугольного треугольника ABC  равен 60∘ , а точка пересечения высот делит одну из них в отношении 2 : 1  , считая от вершины треугольника.

а) Докажите, что этот треугольник равнобедренный.

б) Пусть R  – радиус описанной около ABC  окружности, r  – радиус вписанной в ABC  окружности. Найдите R  − r  , если AB  =  9  .

а) Пусть AD  и BE  – высоты треугольника ABC  , пересекающиеся в точке O  , AO  = 2 ⋅ OD  . Построим третью высоту CF  (она также пройдёт через точку O  ).

∠DAC   =  90∘ − ∠AOE   = 30 ∘ , тогда в треугольнике AOE  катет, лежащий против ∠DAC  равен половине гипотенузы. Обозначим OD   = a  , тогда AO  = 2a  , значит, OE   = a = OD  .

Треугольники COE  и DOC  равны по катету и гипотенузе (OC  – общая), откуда следует, что

∠ACF    = ∠F  CB,
следовательно, треугольники BCF  и ACF  равны по катету и острому углу (FC  – общий), тогда BC  =  AC  .
 
PIC

 

б) Покажем, что             ∘ ∠ABC   = 60 .

∠OBD    = 90∘ − ∠BOD    = 30∘,
так как                       ∘ ∠BOD   =  ∠AOE   =  60 .

Треугольники AOE  и DOB  равны по катету и острому углу, откуда BO  = AO  , тогда, ∠ABO    = ∠BAO  , но ∠AOB    = 180∘ − ∠AOE    = 120∘ , следовательно,

∠ABO    = 30 ∘     ⇒      ∠ABC    = ∠OBD    + ∠ABO   =  60∘.
Таким образом, ABC  – равнобедренный треугольник в котором один из углов равен   ∘ 60 , тогда   ABC  – равносторонний треугольник.

Так как ABC  – равносторонний, то O  – центр вписанной и описанной окружностей, тогда

R  = AO  = 2 ⋅ a,        r = OD   = a,
следовательно, R  − r = 2 ⋅ a − a = a  . Так как AB  =  9  , то BD  = 4,5  ,           √ -- AD   = 4,5  3  , тогда         √ -- a = 1, 5  3  , то есть
            √ -- R −  r = 1,5  3.

admin
Оцените автора
Я решу все!
Добавить комментарий