В равнобедренном треугольнике АВС с углом В = 120°, АВ = ВС. Высота, опущенная из вершины А, равна 8 см. Необходимо найти АС.
1) Проведем высоту АН из вершины А к стороне ВС. Так как треугольник АВС равнобедренный, то высота АН является и медианой, и биссектрисой.
2) Следовательно, угол АВН = 120°/2 = 60°.
3) Рассмотрим прямоугольный треугольник АВН. В этом треугольнике угол АВН = 60°, значит, угол ВАН = 90° - 60° = 30°.
4) Катет, лежащий против угла 30°, равен половине гипотенузы. Значит, ВН = 1/2 * АВ.
5) Обозначим АВ = х, тогда ВН = х/2.
6) По теореме Пифагора, АН² + ВН² = АВ².
7) Подставим известные значения: 8² + (х/2)² = х².
64 + х²/4 = х².
64 = х² - х²/4.
64 = 3х²/4.
х² = 64 * 4/3.
х² = 256/3.
х = √(256/3) = 16/√3 = (16√3)/3.
Значит, АВ = ВС = (16√3)/3.
8) Так как АН - медиана, то ВС = 2ВН = 2 * (х/2) = х.
Тогда ВС = (16√3)/3.
9) Рассмотрим треугольник АВС. По теореме косинусов, АС² = АВ² + ВС² - 2 * АВ * ВС * cos(120°).
АС² = ((16√3)/3)² + ((16√3)/3)² - 2 * ((16√3)/3) * ((16√3)/3) * (-1/2).
АС² = 2 * (256*3)/9 + (256*3)/9 = 3 * (256*3)/9 = 256.
АС = √256 = 16.
Ответ: 16 см.