В тупоугольном треугольнике угол тупой. Точка лежит вне треугольника и — перпендикуляры к сторонам и соответственно, причём пересекает сторону Высота треугольника пересекает отрезок в точке
a) Докажите, что острые углы и равны.
б) Найдите длину стороны если
Развёрнутое задание второй части — реши на бумаге и сверься с разбором
а) По условию . Точки и видят отрезок под прямым углом, поэтому обе лежат на окружности с диаметром . Значит, около четырёхугольника можно описать окружность.
Выясним, как расположены точки и относительно прямой . По условию отрезок пересекает сторону в некоторой точке . Прямая перпендикулярна и пересекает прямую только в точке , поэтому . Точка лежит на отрезке , значит, по ту же сторону от прямой , что и . Точка лежит на луче , выходящем из точки прямой , значит, по ту же сторону от , что и . Итак, и лежат по одну сторону от прямой .
Вписанные углы и опираются на одну и ту же дугу (их вершины лежат по одну сторону от хорды ), поэтому
Треугольник прямоугольный с прямым углом , — его высота, проведённая к гипотенузе , поэтому точка лежит на отрезке . Сумма острых углов прямоугольного треугольника равна . Применим это к треугольникам и :
Получаем . Угол острый, так как тупой угол треугольника — это угол . Что и требовалось доказать.
б) Прямая проходит через вершину треугольника и пересекает его сторону в точке . Отрезки и проведены из разных вершин треугольника к противоположным сторонам, поэтому они пересекаются внутри треугольника. Значит, точка лежит и на отрезке , и на стороне , а луч совпадает с лучом :
Рассмотрим треугольники и . Угол у них общий, а по доказанному. Значит, треугольники подобны по двум углам, причём вершине соответствует вершина , а вершине — вершина . Запишем отношение соответственных сторон:
Точка лежит на стороне , поэтому . Тогда
Ответ: б) .