Каков радиус окружности, проходящей через концы стороны, которая имеет наибольшую длину, а также через середину стороны, которая имеет наименьшую длину в треугольнике со сторонами длиной 2, 3 и 4?
Щука
Чтобы найти радиус окружности, проходящей через концы стороны с наибольшей длиной и через середину стороны с наименьшей длиной треугольника, мы можем воспользоваться теоремой о радиусе окружности, проведенной к стороне треугольника, перпендикулярной ей.
Итак, для начала рассмотрим треугольник со сторонами длиной 2, 3 и \(x\), где \(x\) - это длина конечной стороны треугольника, через которую должна проходить окружность.
По теореме Пифагора, мы знаем, что в прямоугольном треугольнике с катетами 2 и \(\frac{x}{2}\) и гипотенузой \(r\), где \(r\) - это радиус окружности, выполняется следующее соотношение:
\[2^2 + \left(\frac{x}{2}\right)^2 = r^2\]
Также, так как окружность проходит через концы стороны с наибольшей длиной, мы можем рассмотреть другой прямоугольный треугольник с катетами 3 и \(\frac{x}{2}\) и гипотенузой \(r\).
И снова, по теореме Пифагора, получим:
\[3^2 + \left(\frac{x}{2}\right)^2 = r^2\]
У нас есть два уравнения с двумя неизвестными - \(r^2\) и \(x\). Мы можем решить эти два уравнения методом подстановки и найти значения этих неизвестных.
Подставим значение \(r^2\) из первого уравнения во второе:
\[3^2 + \left(\frac{x}{2}\right)^2 = 2^2 + \left(\frac{x}{2}\right)^2\]
Упростим это уравнение:
\[9 = 4 + \frac{x^2}{4}\]
Вычтем 4 из обеих частей уравнения:
\[5 = \frac{x^2}{4}\]
Умножим обе части уравнения на 4:
\[20 = x^2\]
Избавимся от квадрата, извлекая квадратный корень из обеих частей:
\[x = \sqrt{20}\]
Таким образом, мы нашли длину стороны треугольника, через которую должна проходить окружность - это \(\sqrt{20}\).
Теперь, найдем значение \(r^2\) подставив \(x\) в любое из исходных уравнений:
\[2^2 + \left(\frac{\sqrt{20}}{2}\right)^2 = r^2\]
\[4 + \left(\frac{20}{4}\right) = r^2\]
\[4 + 5 = r^2\]
\[9 = r^2\]
Опять же, избавимся от квадрата, извлекая квадратный корень из обеих частей:
\[r = \sqrt{9}\]
\[r = 3\]
Таким образом, радиус окружности, проходящей через концы стороны с наибольшей длиной и через середину стороны с наименьшей длиной в треугольнике со сторонами длиной 2, 3 и \(\sqrt{20}\), равен 3.
Итак, для начала рассмотрим треугольник со сторонами длиной 2, 3 и \(x\), где \(x\) - это длина конечной стороны треугольника, через которую должна проходить окружность.
По теореме Пифагора, мы знаем, что в прямоугольном треугольнике с катетами 2 и \(\frac{x}{2}\) и гипотенузой \(r\), где \(r\) - это радиус окружности, выполняется следующее соотношение:
\[2^2 + \left(\frac{x}{2}\right)^2 = r^2\]
Также, так как окружность проходит через концы стороны с наибольшей длиной, мы можем рассмотреть другой прямоугольный треугольник с катетами 3 и \(\frac{x}{2}\) и гипотенузой \(r\).
И снова, по теореме Пифагора, получим:
\[3^2 + \left(\frac{x}{2}\right)^2 = r^2\]
У нас есть два уравнения с двумя неизвестными - \(r^2\) и \(x\). Мы можем решить эти два уравнения методом подстановки и найти значения этих неизвестных.
Подставим значение \(r^2\) из первого уравнения во второе:
\[3^2 + \left(\frac{x}{2}\right)^2 = 2^2 + \left(\frac{x}{2}\right)^2\]
Упростим это уравнение:
\[9 = 4 + \frac{x^2}{4}\]
Вычтем 4 из обеих частей уравнения:
\[5 = \frac{x^2}{4}\]
Умножим обе части уравнения на 4:
\[20 = x^2\]
Избавимся от квадрата, извлекая квадратный корень из обеих частей:
\[x = \sqrt{20}\]
Таким образом, мы нашли длину стороны треугольника, через которую должна проходить окружность - это \(\sqrt{20}\).
Теперь, найдем значение \(r^2\) подставив \(x\) в любое из исходных уравнений:
\[2^2 + \left(\frac{\sqrt{20}}{2}\right)^2 = r^2\]
\[4 + \left(\frac{20}{4}\right) = r^2\]
\[4 + 5 = r^2\]
\[9 = r^2\]
Опять же, избавимся от квадрата, извлекая квадратный корень из обеих частей:
\[r = \sqrt{9}\]
\[r = 3\]
Таким образом, радиус окружности, проходящей через концы стороны с наибольшей длиной и через середину стороны с наименьшей длиной в треугольнике со сторонами длиной 2, 3 и \(\sqrt{20}\), равен 3.
Знаешь ответ?