Вопрос:

В прямоугольном треугольнике катет АВ и гипотенуза АС равны 5 и 5/17 соответственно. К прямой, содержащей биссектрису BL угла АВС, проведён перпендикуляр СН. Найдите площадь треугольника CLH.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Сначала найдем косинус угла, затем длину BL, CH и, наконец, площадь треугольника CLH.
  1. Шаг 1: Найдем косинус угла ABC.

    В прямоугольном треугольнике ABC:

    \[\cos(\angle ABC) = \frac{AB}{AC} = \frac{5}{5\sqrt{17}} = \frac{1}{\sqrt{17}}\]

  2. Шаг 2: Найдем длину биссектрисы BL.

    Пусть BC = x. Тогда по теореме Пифагора:

    \[AB^2 + BC^2 = AC^2\]

    \[5^2 + x^2 = (5\sqrt{17})^2\]

    \[25 + x^2 = 25 \cdot 17\]

    \[x^2 = 25 \cdot 16\]

    \[x = 5 \cdot 4 = 20\]

    По свойству биссектрисы треугольника:

    \[\frac{AL}{LC} = \frac{AB}{BC} = \frac{5}{20} = \frac{1}{4}\]

    Тогда AL = y, LC = 4y, и AL + LC = AC, то есть 5y = 5\sqrt{17}, y = \sqrt{17}.

    AL = \sqrt{17}, LC = 4\sqrt{17}.

    По формуле длины биссектрисы:

    \[BL^2 = AB \cdot BC - AL \cdot LC = 5 \cdot 20 - \sqrt{17} \cdot 4\sqrt{17} = 100 - 4 \cdot 17 = 100 - 68 = 32\]

    \[BL = \sqrt{32} = 4\sqrt{2}\]

  3. Шаг 3: Найдем длину CH.

    CH - высота в треугольнике BLC, и она перпендикулярна BL.

    \[\sin(\angle CBL) = \frac{CH}{BC}\]

    Так как BL - биссектриса, \(\angle CBL = \frac{1}{2} \angle ABC\).

    Найдем \(\sin(\angle CBL)\) через косинус половинного угла:

    \[\sin^2(\frac{\angle ABC}{2}) = \frac{1 - \cos(\angle ABC)}{2} = \frac{1 - \frac{1}{\sqrt{17}}}{2} = \frac{\sqrt{17} - 1}{2\sqrt{17}}\]

    \[\sin(\frac{\angle ABC}{2}) = \sqrt{\frac{\sqrt{17} - 1}{2\sqrt{17}}}\]

    Тогда:

    \[CH = BC \cdot \sin(\angle CBL) = 20 \cdot \sqrt{\frac{\sqrt{17} - 1}{2\sqrt{17}}} = 20\sqrt{\frac{\sqrt{17} - 1}{2\sqrt{17}}}\]

  4. Шаг 4: Найдем площадь треугольника CLH.

    \[LH = \sqrt{LC^2 - CH^2} = \sqrt{(4\sqrt{17})^2 - (20\sqrt{\frac{\sqrt{17} - 1}{2\sqrt{17}}})^2} = \sqrt{272 - 400 \cdot \frac{\sqrt{17} - 1}{2\sqrt{17}}} = \sqrt{272 - \frac{200(\sqrt{17} - 1)}{\sqrt{17}}} = \sqrt{\frac{272\sqrt{17} - 200\sqrt{17} + 200}{\sqrt{17}}} = \sqrt{\frac{72\sqrt{17} + 200}{\sqrt{17}}}\]

    \[S_{CLH} = \frac{1}{2} \cdot CH \cdot LH = \frac{1}{2} \cdot 20\sqrt{\frac{\sqrt{17} - 1}{2\sqrt{17}}} \cdot \sqrt{\frac{72\sqrt{17} + 200}{\sqrt{17}}} = 10 \sqrt{\frac{(\sqrt{17} - 1)(72\sqrt{17} + 200)}{2 \cdot 17}} = 10 \sqrt{\frac{72 \cdot 17 + 200\sqrt{17} - 72\sqrt{17} - 200}{34}} = 10 \sqrt{\frac{1224 - 200 + 128\sqrt{17}}{34}} = 10 \sqrt{\frac{1024 + 128\sqrt{17}}{34}} = 10 \sqrt{\frac{512 + 64\sqrt{17}}{17}}\]

    \[S_{CLH} = 10 \sqrt{\frac{512 + 64\sqrt{17}}{17}}\]

Ответ: Площадь треугольника CLH равна \[10 \sqrt{\frac{512 + 64\sqrt{17}}{17}}\]

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю