Вопрос:

В треугольнике MNK биссектриса угла M делит высоту, проведённую из вершины N, в отношении 41: 40, считая от точки N. Найди радиус окружности, описанной около треугольника MNK, если NK = 54.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Пусть $$NH$$ - высота, проведённая из вершины $$N$$ к стороне $$MK$$, а $$ML$$ - биссектриса угла $$M$$, где $$L$$ лежит на стороне $$NK$$. По условию, $$ML$$ пересекает $$NH$$ в точке $$O$$, и $$NO:OH = 41:40$$. 1. По свойству биссектрисы угла треугольника: $$\frac{MN}{MK} = \frac{NL}{LK}$$ 2. Рассмотрим треугольник $$MNH$$: Так как $$ML$$ - биссектриса угла $$M$$, то по свойству биссектрисы: $$\frac{NO}{OH} = \frac{MN}{MH} = \frac{41}{40}$$ 3. В прямоугольном треугольнике $$MNH$$: Пусть $$MN = 41x$$, тогда $$MH = 40x$$. По теореме Пифагора: $$NH^2 = MN^2 - MH^2 = (41x)^2 - (40x)^2 = (1681 - 1600)x^2 = 81x^2$$ $$NH = 9x$$ 4. Площадь треугольника $$MNK$$ можно найти двумя способами: С одной стороны, $$S_{MNK} = \frac{1}{2} cdot NK cdot MH = \frac{1}{2} cdot 54 cdot 40x = 1080x$$ С другой стороны, $$S_{MNK} = \frac{1}{2} cdot MK cdot NH$$ 5. Выразим $$MK$$ через $$x$$: Нужно найти связь между $$MK$$ и $$MH$$. Треугольник $$MNH$$ - прямоугольный, поэтому $$MH < MK$$. Биссектриса $$ML$$ делит сторону $$NK$$ на отрезки $$NL$$ и $$LK$$. Пусть $$NL = 41y$$ и $$LK = 40y$$. Тогда $$NK = NL + LK = 41y + 40y = 81y = 54$$, следовательно, $$y = \frac{54}{81} = \frac{2}{3}$$. Значит, $$NL = 41 \cdot \frac{2}{3} = \frac{82}{3}$$ и $$LK = 40 \cdot \frac{2}{3} = \frac{80}{3}$$. 6. Применим теорему синусов для нахождения радиуса описанной окружности: $$ \frac{NK}{\sin{\angle NMK}} = 2R$$ Нам нужно найти $$\sin{\angle NMK}$$. Из прямоугольного треугольника $$MNH$$: $$\sin{\angle NMH} = \frac{NH}{MN} = \frac{9x}{41x} = \frac{9}{41}$$ Т.к. $$ML$$ - биссектриса, то $$\angle NMK = 2 \angle NMH$$, и $$\sin{\angle NMK} = \sin{2 \angle NMH} = 2 \sin{\angle NMH} \cos{\angle NMH}$$ $$\cos{\angle NMH} = \frac{MH}{MN} = \frac{40}{41}$$ $$\sin{\angle NMK} = 2 \cdot \frac{9}{41} \cdot \frac{40}{41} = \frac{720}{1681}$$ 7. Найдем радиус описанной окружности $$R$$: $$2R = \frac{NK}{\sin{\angle NMK}} = \frac{54}{\frac{720}{1681}} = \frac{54 cdot 1681}{720} = \frac{3 cdot 1681}{40} = \frac{5043}{40}$$ $$R = \frac{5043}{80} = 63.0375$$ Ответ: 63.0375
ГДЗ по фото 📸