ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 54404
Темы:    [ Теорема синусов ]
[ Тригонометрические соотношения в прямоугольном треугольнике ]
Сложность: 4+
Классы: 8,9
В корзину
Прислать комментарий

Условие

Два равнобедренных треугольника ABC (AB = BC) и MNP (MP = NP) подобны и расположены так, что точки M, N и P лежат соответственно на сторонах AB, BC и CA. Найдите отношение $ {\frac{MP}{AB}}$, если $ {\frac{NC}{BN}}$ = 2, a угол BAC равен arctg4.


Подсказка

Примените теорему синусов.


Решение

Пусть

$\displaystyle \alpha$ = $\displaystyle \angle$BAC$\displaystyle \beta$ = $\displaystyle \angle$MNBAB = BC = aPM = PN = x.

Тогда

BN = $\displaystyle {\frac{a}{3}}$NC = $\displaystyle {\frac{2a}{3}}$MN = 2x cos$\displaystyle \alpha$$\displaystyle \angle$MPN = 180o - 2$\displaystyle \alpha$,

$\displaystyle \angle$MPA = 2$\displaystyle \alpha$ - $\displaystyle \beta$$\displaystyle \angle$BMN = 2$\displaystyle \alpha$ - $\displaystyle \beta$.

В треугольнике BMN по теореме синусов

$\displaystyle {\frac{BM}{\sin \beta}}$ = $\displaystyle {\frac{2x\cos \alpha}{\sin 2\alpha}}$  $\displaystyle \Rightarrow$  BM = $\displaystyle {\frac{x\sin \beta}{\sin \alpha}}$.

В треугольнике AMP по теореме синусов

$\displaystyle {\frac{AM}{\sin (2\alpha - \beta)}}$ = $\displaystyle {\frac{x}{\sin \alpha}}$  $\displaystyle \Rightarrow$  AM = $\displaystyle {\frac{x\sin (2\alpha - \beta)}{\sin \alpha}}$.

Поскольку

AM + BM = a = $\displaystyle {\frac{x(\sin (2\alpha - \beta) + \sin \beta)}{\sin \alpha}}$ = 2x cos($\displaystyle \alpha$ - $\displaystyle \beta$),

то a = 2x cos($ \alpha$ - $ \beta$).

В треугольнике PNC по теореме синусов

$\displaystyle {\frac{x}{\sin \alpha}}$ = $\displaystyle {\frac{2a}{3\sin \beta}}$  $\displaystyle \Rightarrow$  a = $\displaystyle {\frac{3x\sin \beta}{2\sin \alpha}}$.

Следовательно,

cos($\displaystyle \alpha$ - $\displaystyle \beta$) = $\displaystyle {\frac{3\sin \beta}{4\sin \alpha}}$, или cos$\displaystyle \alpha$cos$\displaystyle \beta$ + sin$\displaystyle \alpha$sin$\displaystyle \beta$ = $\displaystyle {\frac{3\sin \beta}{4\sin \alpha}}$.

Поскольку sin$ \alpha$ = $ {\frac{4}{\sqrt{17}}}$ и cos$ \alpha$ = $ {\frac{1}{\sqrt{17}}}$, то

cos$\displaystyle \beta$ = - $\displaystyle {\textstyle\frac{13}{16}}$, sin$\displaystyle \beta$ = $\displaystyle {\frac{16}{5\sqrt{17}}}$.

Следовательно,

$\displaystyle {\frac{x}{a}}$ = $\displaystyle {\textstyle\frac{3}{2}}$ . $\displaystyle {\frac{\sin \beta}{\sin \alpha}}$ = $\displaystyle {\textstyle\frac{5}{6}}$.


Ответ

$ {\frac{5}{6}}$.

Источники и прецеденты использования

web-сайт
Название Система задач по геометрии Р.К.Гордина
URL http://zadachi.mccme.ru
задача
Номер 2167

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .