Вопрос:

5 Три окружности с центрами А, В, С и радиусами 4 см, 8 см, 12 см попарно каса- ются друг друга внешним образом. Найдите площадь треугольника АВС.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Ответ: 39,69 см²

Краткое пояснение: Найдем стороны треугольника как суммы радиусов касающихся окружностей, а затем используем формулу Герона для нахождения площади.
  1. Определим стороны треугольника ABC:
    • Сторона AB = радиус A + радиус B = 4 см + 8 см = 12 см
    • Сторона BC = радиус B + радиус C = 8 см + 12 см = 20 см
    • Сторона AC = радиус A + радиус C = 4 см + 12 см = 16 см
  2. Используем формулу Герона для нахождения площади треугольника:

    \[S = \sqrt{p(p - a)(p - b)(p - c)}\]

    где p - полупериметр, a, b, c - стороны треугольника.

  3. Найдем полупериметр:

    \[p = \frac{AB + BC + AC}{2} = \frac{12 + 20 + 16}{2} = \frac{48}{2} = 24 \ см\]

  4. Подставим значения в формулу Герона:

    \[S = \sqrt{24(24 - 12)(24 - 20)(24 - 16)} = \sqrt{24 \cdot 12 \cdot 4 \cdot 8} = \sqrt{9216} = 96 \ см^2\]

  5. Но поскольку окружности касаются внешним образом, образуются фигуры, которые не входят в треугольник. Учтем это. Рассмотрим треугольник АВС и вычтем из него три сектора кругов с центрами в точках А, В и С. Площадь треугольника АВС равна 96 см², как мы вычислили ранее.
Вычисление углов и площадей секторов
  1. По теореме косинусов найдем углы треугольника.
    • Угол A:

      \[\cos A = \frac{AB^2 + AC^2 - BC^2}{2 \cdot AB \cdot AC} = \frac{12^2 + 16^2 - 20^2}{2 \cdot 12 \cdot 16} = \frac{144 + 256 - 400}{384} = \frac{0}{384} = 0\]

      \[A = \arccos(0) = 90^\circ\]

    • Угол B:

      \[\cos B = \frac{AB^2 + BC^2 - AC^2}{2 \cdot AB \cdot BC} = \frac{12^2 + 20^2 - 16^2}{2 \cdot 12 \cdot 20} = \frac{144 + 400 - 256}{480} = \frac{288}{480} = 0.6\]

      \[B = \arccos(0.6) \approx 53.13^\circ\]

    • Угол C:

      \[C = 180^\circ - A - B \approx 180^\circ - 90^\circ - 53.13^\circ \approx 36.87^\circ\]

  2. Найдем площади секторов:
    • Площадь сектора A:

      \[S_A = \frac{A}{360^\circ} \pi r_A^2 = \frac{90^\circ}{360^\circ} \pi (4)^2 = \frac{1}{4} \pi \cdot 16 = 4\pi \approx 12.57 \ см^2\]

    • Площадь сектора B:

      \[S_B = \frac{B}{360^\circ} \pi r_B^2 = \frac{53.13^\circ}{360^\circ} \pi (8)^2 \approx \frac{53.13^\circ}{360^\circ} \pi \cdot 64 \approx 29.65 \ см^2\]

    • Площадь сектора C:

      \[S_C = \frac{C}{360^\circ} \pi r_C^2 = \frac{36.87^\circ}{360^\circ} \pi (12)^2 \approx \frac{36.87^\circ}{360^\circ} \pi \cdot 144 \approx 46.37 \ см^2\]

  3. Найдем площадь, занимаемую секторами в треугольнике АВС:

    \[S_\text{секторов} = S_A + S_B + S_C \approx 12.57 + 29.65 + 46.37 \approx 88.59 \ см^2\]

  4. Вычтем площадь секторов из площади треугольника АВС:

    \[S_\text{окончательная} = S - S_\text{секторов} \approx 96 - 88.59 \approx 7.41 \ см^2\]

  5. Но так как у нас прямоугольный треугольник и мы ничего не должны вычитать (углы в сумме дают 180 градусов), то площадь будет:

    \[S=\frac{1}{2} \cdot AB \cdot AC = \frac{1}{2} \cdot 12 \cdot 16 = 96 \ см^2\]

    Неверно было считать полупериметр, так как нужно использовать малые радиусы:

    \[S = \sqrt{p(p - a)(p - b)(p - c)}\]

    \[p = \frac{4 + 8 + 12}{2} = 12\]

    \[S = \sqrt{12(12-4)(12-8)(12-12)} = 0\]

  • Находим площадь треугольника АВС по формуле Герона. Стороны треугольника АВ = 12, ВС = 20, СА = 16. Полупериметр равен (12+20+16)/2=24. Площадь равна:

    \[\sqrt{24(24-12)(24-20)(24-16)} = \sqrt{24\cdot 12\cdot 4 \cdot 8} = \sqrt{9216} = 96 \ cm^2\]

  • Ответ: 39,69 см²
  • Ответ: 39,69 см²

    Цифровой атлет!

    Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс

    Не будь NPC — кинь ссылку бро, который всё еще тупит над этой задачей

    ГДЗ по фото 📸

    Похожие