Даны длины сторон треугольника AB=5, AC=11, BC=12.Из вершины A треугольника ABC опущены перпендикуляр AX на биссектрису угла B и перпендикуляр AY на биссектрису внешнего угла C. Найти длину отрезка ХУ.Данную задачу можно решить двумя способами:1) геометрическим,2) векторным.1) По заданным длинам сторон треугольника АВС находим углы:
cos A= (АВ²+АС²-ВС²)/(2*АВ*АС) =
0,018182.
A =
1,552614
радиан
=
88,9582
градусов.
cos В= (АВ²+ВС²-АС²)/(2*АВ*ВС) =
0,4.
B =
1,159279
радиан
=
66,42182
градусов.
cos C= (АC²+ВС²-АВ²)/(2*АC*ВС) =
0,909091.
C =
0,4297
радиан
=
24,61998
градусов.Заданный отрезок ХУ рассмотрим как основание трапеции ВХУС.ХУ = 12 - 5*cos(B/2)*cos(B/2) + 5*cos(B/2)*sin(B/2)*tg(C/2).Подставив значения функций углов, находим: ХУ = 9.2) Рассмотрим треугольник АВС в системе координат: точка А - начало, точка С -на оси Ох.С учётом найденных значений углов, определяем координаты вершин:
Точка А Точка В Точка С
Ха
Уа
Хв Ув Хс Ус
0 0 0,090909
4,999173 11
0
Используем формулу биссектрисы по координатам вершин и длинам сторон:
ВХ:
((Уа-Ув
+
Ус-Ув
)/АВ) * Х + ((Хв-Ха
+
Хв-Хс
)/ВС) * У + ((Ха*Ув
-
Хв*Уа)/АВ
+ (Хс*Ув
-
Хв*Ус)/ВС) =
0.Подставив значения, получаем ВХ в виде уравнения с угловым коэффициентом:
у(ВХ) =
-1,5898732
х
+
5,143707.Уравнение перпендикуляра АХ из точки А на эту биссектрису с учётом к(АХ) = -1/к(ВХ) : у(АХ) =
0,628980978х.Находим координаты точки Х как точки пересечения прямых АХ и ВХ
x(Х) =
2,318182; у(Х) =
1,4580923.Аналогично находим координаты точки У:
x(У) =
10,5;
y(У) =
-2,2912878.Теперь длина ХУ равна:ХУ = √((x(Х)-x(У))²+(у(Х)-у(У))²) = 9.