К плоскости, в которой лежит квадрат ABCD, проведён перпендикуляр KB, длина которого равна стороне квадрата. Отметь, какие из перечисленных свойств характеризуют данный треугольник:
1. ΔKDB имеет один тупой угол имеет один прямой угол имеет два одинаковых угла имеет все одинаковые углы имеет все острые углы
2. ΔDAB имеет два одинаковых угла имеет один тупой угол имеет один прямой угол имеет все одинаковые углы имеет все острые углы
3. ΔKAC имеет все одинаковые углы имеет два одинаковых угла имеет один прямой угол имеет все острые углы имеет один тупой угол
Угол между двумя пересекающимися хордами равен полусумме высекаемых ими дуг. Значит градусная мера дуги АВ плюс градусная мера дуги СD равна 120°. Следовательно, сумма центральных углов <AОВ+<CОD=120°, а 0,5<AOB+0,5<COD=60°. Пусть <AOB=α, a <COD=β тогда α/2+β/2=60°. Длина хорды равна L=2R*Sin(α/2), где α - центральный угол, опирающийся на дугу, стягиваемую хордой. В нашем случае: 11=2R*Sin(α/2) и 41=2R*Sin(β/2). Разделим первое уравнение на второе. 11/41=Sin(α/2)/Sin(β/2). Но β/2=60°-α/2. Тогда 11/41=Sin(α/2)/Sin(60-α/2) (1). Пусть теперь α/2=γ (для простоты написания). Далее сплошная тригонометрия. По формуле приведения: Sin(60°-γ)=Sin60°*Cosγ-Cos60°*Sinγ или Sin(60°-γ)=(√3/2)*Cosγ-(1/2)*Sinγ. Подставим это значение в уравнение (1): 11/41=Sin(γ)/[(√3/2)*Cosγ-(1/2)*Sinγ] или (11√3/2)*Cosγ-(11/2)*Sin(γ)=41Sin(γ) или (11√3)*Cosγ=93Sin(γ) (2). Мы знаем, что Cos²γ+Sin²(γ)=1. Тогда, возведя уравнение (2) в квадрат, получим: 363*(1-Sin²(γ))=8649*Sin²(γ). Отсюда Sin²(γ)=363/9012≈0,04, а Sin(γ)=0,2. Помня, что мы приняли α/2=γ, имеем: 11=2R*Sin(γ) или R=11/2*0,2=27,5. ответ: R=27,5.
ВК=BD*sin(BDA)
С другой стороны, AD = AC / 2 = BD / cos(BDA) => AC = 2 * BD / cos(BDA)
Площадь S треугольника АВС:
S = ВК*АС / 2 = ВК*АD = BD*sin(BDA) * BD / cos(BDA) = BD^2 * tg(BDA)
tg(BDA) = S / BD^2; 1 / cos(BDA) = корень (1 + tg^2(BDA)) = корень (1 + S^2 / BD^4)
Таким образом,
AC = 2 * BD / cos(BDA) = 2 * BD * корень (1 + S^2 / BD^4)
АС = 2 * 3 * корень (1 + 12^2 / 3^4) = 6 * корень (1 + 144 / 81) = 6 * корень (225 / 81) = 6 * 15 / 9 = 10.
Значит градусная мера дуги АВ плюс градусная мера дуги СD равна 120°.
Следовательно, сумма центральных углов <AОВ+<CОD=120°, а 0,5<AOB+0,5<COD=60°.
Пусть <AOB=α, a <COD=β тогда α/2+β/2=60°.
Длина хорды равна L=2R*Sin(α/2), где α - центральный угол, опирающийся на дугу, стягиваемую хордой.
В нашем случае:
11=2R*Sin(α/2) и 41=2R*Sin(β/2). Разделим первое уравнение на второе.
11/41=Sin(α/2)/Sin(β/2). Но β/2=60°-α/2. Тогда
11/41=Sin(α/2)/Sin(60-α/2) (1).
Пусть теперь α/2=γ (для простоты написания).
Далее сплошная тригонометрия.
По формуле приведения: Sin(60°-γ)=Sin60°*Cosγ-Cos60°*Sinγ или
Sin(60°-γ)=(√3/2)*Cosγ-(1/2)*Sinγ. Подставим это значение в уравнение (1):
11/41=Sin(γ)/[(√3/2)*Cosγ-(1/2)*Sinγ] или
(11√3/2)*Cosγ-(11/2)*Sin(γ)=41Sin(γ) или (11√3)*Cosγ=93Sin(γ) (2).
Мы знаем, что Cos²γ+Sin²(γ)=1.
Тогда, возведя уравнение (2) в квадрат, получим:
363*(1-Sin²(γ))=8649*Sin²(γ). Отсюда Sin²(γ)=363/9012≈0,04, а Sin(γ)=0,2.
Помня, что мы приняли α/2=γ, имеем: 11=2R*Sin(γ) или R=11/2*0,2=27,5.
ответ: R=27,5.