В прямоугольном треугольнике точки и - середины гипотенузы и катета соответственно. Биссектриса угла пересекает прямую в точке
а) Докажите, что треугольники и подобны.
б) Найдите отношение площадей этих треугольников, если
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение:
а) Согласно условию, точки и являются серединами сторон и соответственно. Отсюда следует, что отрезок — средняя линия треугольника , и, значит, .
Обозначим . Так как , то накрест лежащие углы при секущей равны: .
В треугольнике углы при основании равны (), следовательно, он равнобедренный: . Учитывая, что — середина , получаем .
Так как медиана в треугольнике равна половине стороны, к которой она проведена (), то этот треугольник прямоугольный: .
Пусть — точка пересечения прямых и .
Сравним треугольники и :
У них , а углы при вершине равны как вертикальные ().
Следовательно, , откуда получаем равенство углов .
Поскольку и , то .
В треугольнике отрезок выступает одновременно высотой и медианой, что делает треугольник равнобедренным. Тогда .
Таким образом, по двум углам:
.
б) По условию задачи , то есть .
Воспользуемся тригонометрическим тождеством: .
Подставим значение: . Отсюда .
Из прямоугольного треугольника имеем .
Используя подобие , установленное в пункте а), запишем отношение соответственных сторон: .
Заметим, что , тогда , откуда .
Следовательно, коэффициент подобия этих треугольников .
Площади подобных фигур относятся как квадрат коэффициента подобия:
.
Ответ:
Источник: ФИПИ