Дано:
- Ромб ABCD.
- Диагональ \(\nolimits\)\[ AC = 24 \].
- \(\nolimits\)\[ \tan \angle BCA = 0.75 \].
Найти: Радиус вписанной окружности \(\nolimits\)\[ r \].
Решение:
- Свойства ромба: Диагонали ромба перпендикулярны и делятся точкой пересечения пополам. Пусть диагонали пересекаются в точке O.
- Половина диагонали AC: \(\nolimits\)\[ AO = OC = \frac{AC}{2} = \frac{24}{2} = 12 \].
- Прямоугольный треугольник \(\nolimits\)\[ \triangle BOC \]: \(\nolimits\)\[ \angle BOC = 90^{\circ} \].
- Нахождение стороны BC: В \(\nolimits\)\[ \triangle BOC \] знаем \(\nolimits\)\[ OC = 12 \] и \(\nolimits\)\[ \tan \angle BCA = \frac{BO}{OC} = 0.75 \].
- BO: \(\nolimits\)\[ BO = OC \cdot \tan \angle BCA = 12 \cdot 0.75 = 9 \].
- Сторона ромба (BC): По теореме Пифагора в \(\nolimits\)\[ \triangle BOC \]:
\(\nolimits\)\[ BC^2 = BO^2 + OC^2 = 9^2 + 12^2 = 81 + 144 = 225 \]
\(\nolimits\)\[ BC = \sqrt{225} = 15 \].
Радиус вписанной окружности: Радиус вписанной окружности в ромб равен половине высоты ромба. Площадь ромба можно найти двумя способами:\(\nolimits\)\[ S = \frac{1}{2} \cdot AC \cdot BD = \frac{1}{2} \cdot 24 \cdot (2 \cdot BO) = \frac{1}{2} \cdot 24 \cdot (2 \cdot 9) = 12 \cdot 18 = 216 \].
Также площадь ромба равна произведению стороны на высоту: \(\nolimits\)\[ S = BC \cdot h \]. Высота \(\nolimits\)\[ h \] - это удвоенный радиус вписанной окружности \(\nolimits\)\[ h = 2r \].
\(\nolimits\)\[ 216 = 15 \cdot 2r \]
\(\nolimits\)\[ 2r = \frac{216}{15} = 14.4 \]
\(\nolimits\)\[ r = \frac{14.4}{2} = 7.2 \].
Ответ: 7.2