Задача 109950

Темы:    [ Формула Герона ] [ Площадь треугольника (через полупериметр и радиус вписанной или вневписанной окружности) ] [ Арифметическая прогрессия ] [ Прямоугольные треугольники (прочее) ]

Сложность: 3+ Классы: 8,9

Условие

Автор: Губин Я.

Длины сторон некоторого треугольника и диаметр вписанной в него окружности являются четырьмя последовательными членами арифметической прогрессии. Найдите все такие треугольники.

Решение

Все треугольники, длины сторон которых пропорциональны 3, 4 и 5 (Египетский треугольник). В любом треугольнике 2r<h_b a , т.е. диаметр вписанной в треугольник окружности меньше всех его сторон. Пусть 2r , a , b и c образуют возрастающую арифметическую прогрессию с разностью d>0 . Ясно, что a=2r+d , b=2r+2d , c=2r+3d и p==3r+3d . Поскольку в любом треугольнике S=pr и S= , то pr= или pr²=(p-a)(p-b)(p-c) . Выразив в данном равенстве все величины через r и d получим

(3r+3d)r²=(r+2d)(r+d)r,
откуда 3r=r+2d , т.е. r=d , так как r>0 , r+d>0 . Следовательно, стороны равны 3r , 4r , 5r .

Ответ

Все треугольники, длины сторон которых пропорциональны 3, 4 и 5 (Египетский треугольник).

Источники и прецеденты использования

олимпиада
Название	Всероссийская олимпиада по математике
год
Год	1998
Этап
Вариант	4
Класс
Класс	9
задача
Номер	98.4.9.1