Дано: В прямоугольном треугольнике ABC ∠C=90° и ∠A=30°, проведена медиана СМ и биссектриса MD ∠DMA. Найдите MD, если ВС=23см.
Решение:
1. В прямоугольном треугольнике ABC, катет BC, лежащий напротив угла 30 градусов равен половине гипотенузы AB.
AB = 2*BC = 2*23 = 46 (см)
2. Медиана CM, проведенная из вершины прямого угла равна половине гипотенузы. Значит, CM = AB/2 = 46/2 = 23 (см). Следовательно CM = BC = 23 см.
3. Т.к. CM = BC, то треугольник BMC - равнобедренный. угол MBC = 90 - 30 = 60 градусов. Тогда угол CMB = углу СBM = (180 - 60)/2 = 60 градусов. Значит треугольник BMC - равносторонний, и BM = MC = BC.
4. Угол BCA = 90 градусов, медиана CM делит гипотенузу AB пополам, поэтому AM = CM, и треугольник AMC - равнобедренный. Угол MAC = 30 градусов. Тогда угол AMC = 180 - 2*30 = 120 градусов.
5. Биссектриса MD делит угол CMA пополам. Поэтому угол CMD = 120/2 = 60 градусов. А угол DMA = 60 градусов.
6. Рассмотрим треугольник MCD. Угол MCD = углу MCA - углу BCM = 30 градусов. Угол MDC = 180 - 60 - 30 = 90 градусов. Значит треугольник MCD - прямоугольный. Но это невозможно, поскольку MD - биссектриса угла CMA.
По теореме синусов:
\frac{MD}{\sin \angle MCD} = \frac{MC}{\sin \angle MDC}
\frac{MD}{\sin 30} = \frac{23}{\sin 90}
MD = \frac{23 * \sin 30}{\sin 90}
MD = \frac{23 * 0.5}{1}
MD = 11.5
Ответ: MD = 11.5 см