В задании 29 домашнего задания 3 октября говорится о равнобедренном треугольнике KMN, где стороны KM и MN равны. Медиана, проведенная к боковой стороне, равна 12. Какова площадь треугольника KMN, если косинус угла KMN равен 4/5?
Геометрия 11 класс Равнобедренные треугольники и их свойства равнобедренный треугольник площадь треугольника медиана косинус угла стороны треугольника геометрия 11 класс задача по геометрии Новый
Давайте решим задачу поэтапно.
У нас есть равнобедренный треугольник KMN, где KM = MN, и медиана, проведенная к боковой стороне KN, равна 12. Также дано значение косинуса угла KMN, равное 4/5.
Сначала найдем длину стороны KN. Обозначим длину стороны KN как a. Поскольку медиана делит сторону KN пополам, длина половины стороны KN будет равна a/2.
Согласно свойству медианы, которая делит треугольник на два равных по площади треугольника, мы можем использовать следующую формулу для вычисления длины медианы:
m = (1/2) * √(2b^2 + 2c^2 - a^2),
где m — длина медианы, b и c — длины сторон, к которым проведена медиана, а a — длина стороны, к которой проведена медиана.
В нашем случае:
Подставим эти значения в формулу:
12 = (1/2) * √(2x^2 + 2x^2 - a^2)
Упростим уравнение:
12 = (1/2) * √(4x^2 - a^2)
24 = √(4x^2 - a^2)
576 = 4x^2 - a^2
Таким образом, мы получили уравнение:
4x^2 - a^2 = 576
Теперь воспользуемся косинусом угла KMN. По определению косинуса:
cos(∠KMN) = (b^2 + c^2 - a^2) / (2bc)
Подставим известные значения:
cos(∠KMN) = 4/5
Значит:
(x^2 + x^2 - a^2) / (2 * x * x) = 4/5
Упростим:
(2x^2 - a^2) / (2x^2) = 4/5
Теперь перемножим обе стороны на 2x^2:
5(2x^2 - a^2) = 8x^2
10x^2 - 5a^2 = 8x^2
2x^2 = 5a^2
a^2 = (2/5)x^2
Теперь подставим это значение a^2 в уравнение 4x^2 - a^2 = 576:
4x^2 - (2/5)x^2 = 576
(20/5)x^2 - (2/5)x^2 = 576
(18/5)x^2 = 576
x^2 = (576 * 5) / 18
x^2 = 160
x = √160 = 4√10
Теперь, когда мы знаем x, можем найти a:
a^2 = (2/5)(4√10)^2 = (2/5)(16 * 10) = (2/5) * 160 = 64
a = 8.
Теперь у нас есть все необходимые данные для нахождения площади треугольника KMN. Площадь треугольника можно найти по формуле:
Площадь = (1/2) * a * h,
где a — основание (в нашем случае KN), h — высота, проведенная из вершины M на основание KN.
Высота h может быть найдена через косинус угла:
h = x * sin(∠KMN).
Сначала найдем sin(∠KMN) через cos(∠KMN):
sin(∠KMN) = √(1 - cos^2(∠KMN)) = √(1 - (4/5)^2) = √(1 - 16/25) = √(9/25) = 3/5.
Теперь подставим в формулу для высоты:
h = x * (3/5) = (4√10) * (3/5) = (12√10) / 5.
Теперь можем найти площадь:
Площадь = (1/2) * 8 * (12√10) / 5 = 48√10 / 5.
Таким образом, площадь треугольника KMN равна 48√10 / 5.