
Решение варианта 1.
2. В равнобедренном треугольнике угол между боковыми сторонами в три раза больше угла при основании. Найдите углы треугольника.
Пусть угол при основании равен $$x$$, тогда угол между боковыми сторонами равен $$3x$$. Сумма углов треугольника равна $$180°$$. Составим уравнение:
$$x + x + 3x = 180°$$ $$5x = 180°$$ $$x = 36°$$Углы при основании равны $$36°$$. Угол между боковыми сторонами равен $$3 \times 36° = 108°$$.
Ответ: $$36°, 36°, 108°$$.
4. Дано: АB = BC, BT = 4 см (рис. 5.94). а) Между какими целыми числами заключена длина отрезка АС?
Рассмотрим треугольник ABC. Он является прямоугольным, так как углы B и C равны 90 градусов (из условия, что ∠B = ∠C = 90° в варианте 1, хотя, скорее всего, должно быть ∠А = ∠C = 90°). Треугольник ABT - прямоугольный, так как угол B равен 90 градусов. BT является высотой, проведенной к гипотенузе AC.
Так как AB = BC, треугольник ABC - равнобедренный. В прямоугольном равнобедренном треугольнике высота, проведенная из вершины прямого угла, является также медианой.
Поскольку BT - медиана, то AT = TC. Тогда AC = 2*AT.
В прямоугольном треугольнике ABT, AT > BT (так как AT - гипотенуза, BT - катет). AT > 4 см, AC = 2*AT, AC > 8 см.
AT < AB, следовательно, 2*AT < 2*AB. AC < 2*AB.
Рассмотрим прямоугольный треугольник ABC. По теореме Пифагора: $$AC^2 = AB^2 + BC^2$$ Так как AB = BC, $$AC^2 = 2*AB^2$$ $$AC = AB\sqrt{2}$$
В прямоугольном треугольнике ABT: $$AB^2 = AT^2 + BT^2$$ $$AB^2 = AT^2 + 4^2 = AT^2 + 16$$ $$AB = \sqrt{AT^2 + 16}$$
Тогда $$AC = \sqrt{2} \sqrt{AT^2 + 16} = \sqrt{2AT^2 + 32}$$. Поскольку AT > 4, то $$AT^2 > 16$$.
$$AC = \sqrt{2AT^2 + 32} > \sqrt{2 \cdot 16 + 32} = \sqrt{64} = 8$$
В прямоугольном треугольнике ABT: $$AT = BT \cdot ctg30 = 4 \sqrt{3}$$
$$AC= 2AT=8 \sqrt{3} \approx 8 \cdot 1.73 = 13.84$$
Таким образом, длина отрезка АС заключена между числами 13 и 14.
Ответ: между 13 и 14.
б) Найдите сумму длин отрезков, соединяющих точку Т с серединами сторон АВ и ВС.
Обозначим середину стороны AB как M, середину стороны BC как N. Необходимо найти сумму длин отрезков MT + TN.
MT - медиана в прямоугольном треугольнике ABT, проведенная к гипотенузе AB. Значит, MT = AB/2.
TN - медиана в прямоугольном треугольнике BCT, проведенная к гипотенузе BC. Значит, TN = BC/2.
По условию AB = BC, значит, MT = TN.
Следовательно, MT + TN = AB/2 + BC/2 = AB/2 + AB/2 = AB
Из прямоугольного треугольника ABT: $$AB = \frac{BT}{sin30} = \frac{4}{0.5} = 8$$
MT + TN = 8 см.
Ответ: 8 см.