Вопрос:

11.В треугольнике АВС ВМ – медиана и ВН – высота. Известно, что АС=84 и BC=BM. Найдите АН.

Ответ:

Решение:

В треугольнике ABC:

  • BM — медиана.
  • BH — высота.
  • \( AC = 84 \)
  • \( BC = BM \)

Так как BM — медиана, то M — середина AC. Следовательно, \( AM = MC = \frac{AC}{2} = \frac{84}{2} = 42 \).

В треугольнике BCM:

  • \( BC = BM \) (по условию)

Это означает, что треугольник BCM — равнобедренный. Углы при основании равны:

\( \angle BCM = \angle BMC \)

BH — высота, значит \( \angle BHC = 90° \). BH является также медианой и биссектрисой в равнобедренном треугольнике, но треугольник ABC не обязательно равнобедренный.

Рассмотрим треугольник BHC:

\( \angle BCH = \angle BCM \)

\( \angle HBC \)

\( \angle BHC = 90° \)

Рассмотрим треугольник BHM:

\( \angle BMH = \angle BMC \)

\( \angle MBH \)

\( \angle BHM = 90° \)

В равнобедренном треугольнике BCM, \( \angle BMC \) — внешний угол для треугольника ABM.

В прямоугольном треугольнике BHC:

\( CH = BC \cdot \cos(C) \)

\( BH = BC \cdot \sin(C) \)

В равнобедренном треугольнике BCM, \( \angle BMC = \angle MCB \). Так как \( \angle BMC \) — внешний угол для \( \triangle ABM \), то \( \angle BMC = \angle BAM + \angle ABM \).

Если \( BC = BM \), то \( \triangle BCM \) — равнобедренный, значит \( \angle BCM = \angle BMC \). Пусть \( \angle BCM = \angle BMC = \alpha \).

Тогда \( \angle ABC = 180° - (\angle BAC + \angle BCA) \).

Рассмотрим \( \triangle BHC \). \( \angle BHC = 90° \). \( \angle BCH = \alpha \). \( \angle HBC = 90° - \alpha \).

Рассмотрим \( \triangle BHM \). \( \angle BHM = 90° \). \( \angle BMH = \alpha \). \( \angle MBH = 90° - \alpha \).

\( \angle ABC = \angle ABH + \angle HBC \) или \( \angle ABC = \angle ABH - \angle HBC \).

\( \angle ABM = \angle ABC - \angle HBC \).

Из \( \triangle BHM \), \( MH = BM \cdot \cos(\angle BMH) = BM \cdot \cos(\alpha) \).

Из \( \triangle BHC \), \( CH = BC \cdot \cos(\angle BCH) = BC \cdot \cos(\alpha) \).

Поскольку \( BC = BM \), то \( CH = MH \).

M — середина AC, \( MC = 42 \).

\( CH = MC - MH = 42 - MH \)

\( MH = 42 - MH \)

\( 2MH = 42 \)

\( MH = 21 \).

\( CH = MC - MH = 42 - 21 = 21 \).

\( AH = AM + MH = 42 + 21 = 63 \).

Ответ: 63.