Положим что Z середина стороны BC . 1)Тогда по теореме Менелая для треугольника PZM секущая AC получаем CZ/PC*PL/ML*AM/AZ=1 , но AZ медиана , значит AM/AZ=3/2, откуда PL=3ML*PC/(2CZ) , значит PM=PL+ML=ML*(3PC+2CZ)/(2CZ) (*1) 2)По теореме Менелая для треугольника BKP секущая AZ получаем BZ/PZ*PM/MK*AK/AB=1 Либо , что тоже самое что CZ/(PC+CZ) * PM/MK * AK/AB = 1 Откуда MK=PM*(CZ/(PC+CZ))*(AK/AB) (*2) Выразим соотношение AK/AB через PC и CZ .
3) По той же теореме для треугольника ABC , секущая PK получаем BK/AK * (AL/CL) * (PC/(PC+2CZ)) = 1 . Но (1/2)*(AL/CL)*PC/(PC+CZ)=1 (теорема Менелая для треугольника ACZ) откуда AL/CL=2(PC+CZ)/PC . Значит BK/AK=(PC+2CZ)/(2PC+2CZ) , откуда AK/AB=2(PC+CZ)/(3PC+4CZ) .
5) Из (*1) а именно PM=ML*(3PC+2CZ)/(2CZ) по условию требуется доказать что 1/ML+1/MP=1/MK подставим 1/ML+2CZ/(ML*(3PC+2CZ)) = (3PC+4CZ)/(ML*(3PC+2CZ))= 1/MK Откуда MK=ML(3PC+2CZ)/(3PC+4CZ) А это и есть (*3) доказанная ранее.
Медианы треугольника пересекаются в точке О, которая делит каждую медиану в отношении 2:1 считая от вершины (свойство). AO составляет 2/3 от 3, ОА1 составлят 1/3 от 3. АО = 2. ОА1 = 1 СО составляет 2/3 от 12, ОС1 составляет 1/3 от 12 СО = 8. OC = 4
Найдем площадь треугольника AOC по формуле Герона: S =
Треугольник делится тремя медианами на шесть равновеликих треугольников (свойство) ⇒ S(ABC) = 3 * S(AOC)
S(ABC) = = (кв. ед) ----------------------------------------------------------------------------------------------- Площадь треугольника AOB1 равна половине площади треугольника AOC.
S(AOB1) = S(AOC) / 2
S(AOB1) = (кв. ед)
p(AOB1) = (AO + OB1 + AB1) / 2 AB1 = AC / 2 AB1 = 7/2 OB1 = x
p(AOB1) = (2 + x + 7/2) / 2 p (AOB1) = =
S(AOB1) =
=
Возводим обе части уравнения в квадрат
=
Умножаем обе части уравнения на 256 (121 - 4x²)(4x² - 9) = 2652 484x² - 16x⁴ - 1089 + 36x² - 2652 = 0 -16x⁴ + 520x² - 3741 = 0 x² = t ОДЗ t > 0, т.к. результат возведения в четную степень не может быть отрицательным и длина не может быть равной нулю
1)Тогда по теореме Менелая для треугольника PZM секущая AC получаем CZ/PC*PL/ML*AM/AZ=1 , но AZ медиана , значит AM/AZ=3/2, откуда PL=3ML*PC/(2CZ) , значит PM=PL+ML=ML*(3PC+2CZ)/(2CZ) (*1)
2)По теореме Менелая для треугольника BKP секущая AZ получаем BZ/PZ*PM/MK*AK/AB=1
Либо , что тоже самое что
CZ/(PC+CZ) * PM/MK * AK/AB = 1
Откуда MK=PM*(CZ/(PC+CZ))*(AK/AB) (*2)
Выразим соотношение AK/AB через PC и CZ .
3) По той же теореме для треугольника ABC , секущая PK получаем BK/AK * (AL/CL) * (PC/(PC+2CZ)) = 1 .
Но (1/2)*(AL/CL)*PC/(PC+CZ)=1 (теорема Менелая для треугольника ACZ) откуда AL/CL=2(PC+CZ)/PC .
Значит BK/AK=(PC+2CZ)/(2PC+2CZ) , откуда AK/AB=2(PC+CZ)/(3PC+4CZ) .
4) Подставляя (*2) получаем
MK=ML(3PC+2CZ)/(3PC+4CZ) (*3)
5) Из (*1) а именно PM=ML*(3PC+2CZ)/(2CZ) по условию требуется доказать что 1/ML+1/MP=1/MK подставим
1/ML+2CZ/(ML*(3PC+2CZ)) = (3PC+4CZ)/(ML*(3PC+2CZ))= 1/MK
Откуда MK=ML(3PC+2CZ)/(3PC+4CZ)
А это и есть (*3) доказанная ранее.
AO составляет 2/3 от 3, ОА1 составлят 1/3 от 3.
АО = 2. ОА1 = 1
СО составляет 2/3 от 12, ОС1 составляет 1/3 от 12
СО = 8. OC = 4
Найдем площадь треугольника AOC по формуле Герона:
S =
p = (a + b + c) / 2
p(AOC) = (AO + CO + AC) / 2
p(AOC) = (2 + 8 + 7) / 2 = 17 / 2
S(AOC) = = = = (кв. ед)
Треугольник делится тремя медианами на шесть равновеликих треугольников (свойство) ⇒ S(ABC) = 3 * S(AOC)
S(ABC) = = (кв. ед)
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Площадь треугольника AOB1 равна половине площади треугольника AOC.
S(AOB1) = S(AOC) / 2
S(AOB1) = (кв. ед)
p(AOB1) = (AO + OB1 + AB1) / 2
AB1 = AC / 2
AB1 = 7/2
OB1 = x
p(AOB1) = (2 + x + 7/2) / 2
p (AOB1) = =
S(AOB1) =
=
Возводим обе части уравнения в квадрат
=
Умножаем обе части уравнения на 256
(121 - 4x²)(4x² - 9) = 2652
484x² - 16x⁴ - 1089 + 36x² - 2652 = 0
-16x⁴ + 520x² - 3741 = 0
x² = t
ОДЗ t > 0, т.к. результат возведения в четную степень не может быть отрицательным и длина не может быть равной нулю
-16t² + 520t - 3741 = 0
16t² - 520t + 3741 = 0
D = (-520)² - 4 * 16 * 3741 = 270400 - 239424 = 30976
√D = 176
t1 = (520 + 176) / 32 = 696/32 = 21,75
t2 = (520 - 176) / 32 = 344/32 = 10,75
Оба корня отвечают ОДЗ
X1 = √21,75
X2 = √10,75
BB1 = OB1 * 3
1) OB1 = √21,75, тогда BB1 = 3√21,75
2) OB1 = √10,75, тогда BB1 = 3√10,75
При подстановке обоих вариантов в формулу Герона для треугольника AOB1 получается одинаковая площадь
(Рисунок схематический)