Вопрос:

*. Окружность с центром О и радиусом 12 см описана около треугольника MNK так, что \( \angle MON = 120°, \angle NOK = 90° \). Найдите стороны MN и NK треугольника.

Ответ:

Решение:

1. Радиус окружности R = 12 см.

2. Вспомним формулу для нахождения стороны треугольника, вписанного в окружность: \( a = 2R \sin \alpha \), где \( a \) — сторона треугольника, \( R \) — радиус описанной окружности, \( \alpha \) — угол, противолежащий стороне.

3. Для нахождения сторон MN и NK нам понадобятся центральные углы, соответствующие этим сторонам, а затем вписанные углы.

4. Найдем сторону MN. Центральный угол \( \angle MON = 120° \). Вписанный угол \( \angle MNK \) опирается на дугу, отличную от той, на которую опирается \( \angle MON \). Угол, опирающийся на ту же дугу, что и \( \angle MON \) (большую дугу MN), равен \( \frac{360° - 120°}{2} = \frac{240°}{2} = 120° \). Однако, нам нужен угол, который противолежит стороне MN. Это угол \( \angle MNK \).

5. Вспомним, что центральный угол, опирающийся на ту же дугу, что и вписанный, в два раза больше вписанного. Но здесь \( \angle MON \) — это центральный угол, опирающийся на дугу MN. Следовательно, вписанный угол, опирающийся на дугу MN, равен \( \frac{120°}{2} = 60° \). Но этот угол не противолежит стороне MN.

6. Найдем сторону MN. Используем теорему косинусов для треугольника MON:

\[ MN^2 = MO^2 + ON^2 - 2 \cdot MO \cdot ON \cos(\angle MON) \]

\[ MN^2 = 12^2 + 12^2 - 2 \cdot 12 \cdot 12 \cos(120°) \]

\[ MN^2 = 144 + 144 - 2 \cdot 144 \cdot (-\frac{1}{2}) \]

\[ MN^2 = 288 + 144 = 432 \]

\[ MN = \sqrt{432} = \sqrt{144 \cdot 3} = 12\sqrt{3} \text{ см} \]

7. Найдем сторону NK. Центральный угол \( \angle NOK = 90° \). Используем теорему косинусов для треугольника NOK:

\[ NK^2 = NO^2 + OK^2 - 2 \cdot NO \cdot OK \cos(\angle NOK) \]

\[ NK^2 = 12^2 + 12^2 - 2 \cdot 12 \cdot 12 \cos(90°) \]

\[ NK^2 = 144 + 144 - 2 \cdot 144 \cdot 0 \]

\[ NK^2 = 288 \]

\[ NK = \sqrt{288} = \sqrt{144 \cdot 2} = 12\sqrt{2} \text{ см} \]

Ответ: MN = \( 12\sqrt{3} \) см, NK = \( 12\sqrt{2} \) см.