1. Периметр равностороннего треугольника равен 16 см. найдите радиус окружности, вписанной в треугольник.
2. Около окружности описана равнобедренная трапеция, боковая сторона которой равна 6√2 см. найдите периметр трапеции.
3. Радиус окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, равен 6 см, а один из катетов равен 16 см. найдите периметр треугольника и его площадь.
(ед.)
Объяснение:
Дано: ΔАВС - прямоугольный.
АС = 3; АВ = 4; ВС = 5.
Окр. O,r - вписанная.
ЕК ⊥ ВС.
Найти: ЕК.
1. Рассмотрим АМОР.
∠А = 90° (условие);
Радиус, проведенный в точку касания перпендикулярен касательной.⇒ ОР ⊥ АС; ОМ ⊥ АВ.
Если две прямые перпендикулярны третьей, то они параллельны между собой.⇒ АМ || АР; АР || МО.
⇒ АМОР - прямоугольник.
Противоположные стороны прямоугольника равны.⇒ АМ = АР; АР = МО.
МО = АР = r ⇒ АМ = АР = АР = МО.
⇒ АМОР - квадрат.
2. Найдем r по формуле:
, где a и b - катеты, с - гипотенуза.
⇒ АМ = АР = АР = МО=1
3. Рассмотрим ΔАВС и ΔМВН - прямоугольные.
∠В - общий;
⇒ ΔАВС ~ ΔМВН (по двум углам).
Составим отношение сходственных сторон:
4. Рассмотрим ΔЕМО и ΔОКН - прямоугольные.
МО = ОК = r
∠1 = ∠2 (вертикальные)
⇒ ΔЕМО = ΔОКН (по катету и острому углу)
⇒ ЕО = ОН (как соответственные элементы)
МО +ОН = ЕО + ОК = МН =
⇒
Мне не нравится обозначение радиусов, я их буду обозначать r1, r2, r3;
Окружность, вписанная в исходный треугольник (её радиус я обозначу просто r), является вневписанной для каждого из трех отсеченных. Если построить вневписанные окружности к исходному треугольнику, с радиусами ρ1, ρ2, ρ3; то очевидно (в силу подобия отсеченных треугольников исходному) будут выполнены пропорции
ρ1/r = r/r1; и то же самое для двух других.
то есть ρ1 = r^2/r1; ρ2 = r^2/r2; ρ3 = r^2/r3;
Остается подставить это в известные соотношения
1/r = 1/ρ1 + 1/ρ2 + 1/ρ3; то есть r = r1 + r2 + r3;
и
4R = ρ1 + ρ2 + ρ3 - r; где R - радиус описанной окружности.
то есть 4R = r^2*(1/r1 + 1/r2 + 1/r3 - 1/r); r = r1 + r2 + r3;
это все.
Я бы конечно мог привести вывод этих формул, но Вам бы никогда не задали эту задачу, если бы не выводили их на занятиях.
К примеру, площадь S исходного треугольника равна
S = (p - a)*ρ1 = (p - b)*ρ2 = (p - c)*ρ3 = p*r; откуда
1/ρ1 + 1/ρ2 + 1/ρ3 = (p - a)/S + (p - b)/S + ( p - c)/2 = (3p - a - b - c)/S = p/S = 1/r;
Вывод формулы для R намного сложнее технически, но по сути - то же самое.