1. Свойство биссектрисы равнобедренного треугольника
Биссектриса, проведенная к основанию равнобедренного треугольника, является также медианой и высотой.
2. В равнобедренном треугольнике ABC
Дано:
Треугольник ABC - равнобедренный, AC - основание, BD - биссектриса, ∠ABD = 37°, AC = 25 см.
Найти: ∠B, ∠BDC, DC.
Решение:
- Т.к. BD - биссектриса, то ∠ABC = 2 * ∠ABD = 2 * 37° = 74°.
- Т.к. BD - биссектриса, проведенная к основанию равнобедренного треугольника, то BD является высотой и медианой. Следовательно, ∠BDC = 90° и DC = AC / 2 = 25 / 2 = 12.5 см.
Ответ:
- ∠B = 74°
- ∠BDC = 90°
- DC = 12.5 см.
Ответ: ∠B = 74°; ∠BDC = 90°; DC = 12.5 см
3. В равнобедренном треугольнике CDE
Дано:
Треугольник CDE - равнобедренный, DE - основание, CF - биссектриса, P(CDE) = 84 см, P(CFE) = 56 см.
Найти: DF.
Решение:
- Т.к. CF - биссектриса, проведенная к основанию равнобедренного треугольника, то CF является медианой, следовательно, DF = FE.
- Пусть CD = CE = x см, DE = y см. Тогда периметр треугольника CDE:
$$P_{CDE} = CD + DE + CE = x + y + x = 2x + y = 84 \text{ см}.$$
- Периметр треугольника CFE:
$$P_{CFE} = CF + FE + CE = CF + FE + x = 56 \text{ см}.$$
- Т.к. CF - медиана, то F - середина DE, значит, FE = DE / 2 = y / 2.
- Выразим CF из второго уравнения:
$$CF = 56 - x - FE = 56 - x - \frac{y}{2}$$
Так как CF - биссектриса, высота и медиана, то CF лежит на одной прямой.
- Выразим DE из первого уравнения:
$$DE = 84 - 2x \rightarrow FE = \frac{DE}{2} = \frac{84 - 2x}{2} = 42 - x$$
Тогда $$P_{CFE} = CF + FE + CE = 56$$
$$CE + FE = 56 - CF$$
$$P_{CDE} = 84$$
- Т.к. CF - биссектриса, то F - середина DE, значит, DF = DE/2.
- Выразим FE:
$$P_{CFE} = CF + FE + CE = 56 \text{ см}$$
Т.к. CE = CD, то FE = DE/2
$$FE = \frac{DE}{2}$$
$$P_{CDE} = 84 \text{ см}$$
$$2CD + DE = 84$$ и $$CD + FE + CF = 56$$
- Выразим CD из $$P_{CDE}$$
$$CD = \frac{84 - DE}{2}$$
Подставим CD в $$P_{CFE}$$
$$CD + FE + CF = 56$$
$$ \frac{84 - DE}{2} + FE + CF = 56$$
Т.к. FE = DE/2
$$ \frac{84 - DE}{2} + \frac{DE}{2} + CF = 56$$
Перенесем CF:
$$CF = 56 - \frac{84 - DE}{2} - \frac{DE}{2} = 56 - 42 + \frac{DE}{2} - \frac{DE}{2} = 14$$
$$CF = 14$$
CD и CE будут равны, обозначим за x, а DE - за y. Периметр треугольника CDE - 84 см:
$$x + x + y = 84$$
$$2x + y = 84$$
Т.к. DF = FE, то DF = y/2
$$y = 84 - 2x$$
Т.к. CF = 14:
$$x + \frac{y}{2} + 14 = 56$$
$$x + \frac{y}{2} = 42$$
Подставим y/2 из предыдущего:
$$x + \frac{84 - 2x}{2} = 42$$
$$x + 42 - x = 42$$
$$0 = 0$$
Нужно выразить одну переменную, а затем подставить ее в другую формулу.
Пусть CE = x, FE = y. Тогда периметр CFE - 56 см
$$x + y + CF = 56$$
$$CF = 56 - x - y$$
Т.к. FE = DE/2 и треугольник CDE равнобедренный, то CD = x
$$x + x + 2y = 84$$
$$2x + 2y = 84$$
$$x + y = 42$$
Получается, что CF = 56 - 42 = 14 см
$$CF = 14$$
По теореме Пифагора можно найти FE:
$$CF^2 + FE^2 = CE^2$$
$$14^2 + FE^2 = x^2$$
$$196 + FE^2 = x^2$$
Т.к. $$x = 42 - y$$
$$196 + FE^2 = (42 - FE)^2$$
$$196 + FE^2 = 1764 - 84FE + FE^2$$
$$196 = 1764 - 84FE$$
$$84FE = 1568$$
$$FE = 18.666$$
$$DF = FE = 18.666$$
Ответ: DF ≈ 18.67 см.