Найдите радиус окружности, касающейся луча MР и проходящей через точки A и B, если точки A и B расположены на стороне

Найдите радиус окружности, касающейся луча MР и проходящей через точки A и B, если точки A и B расположены на стороне МК остроугольного треугольника МРК на расстояниях 8 и 30 соответственно от вершины М, а синус угла PMK равен 1/4.

Подтвержденное решение:

Чтобы решить эту задачу, нам нужно воспользоваться некоторыми свойствами геометрии.

  1. Определение синуса угла:
    Синус угла в остроугольном треугольнике можно найти по формуле:

    sin⁡(∠PMK)=противоположный катетгипотенузаsin(angle PMK) = frac{{text{противоположный катет}}}{{text{гипотенуза}}}
  2. Свойства касательных к окружности:
    Касательная к окружности, проведенная к радиусу в точке касания, перпендикулярна к радиусу.

Теперь перейдем к решению.

Шаг 1: Найдем синус угла PMK. У нас уже есть значение:

sin⁡(∠PMK)=14sin(angle PMK) = frac{1}{4}

Шаг 2: Найдем косинус угла PMK. Используем тригонометрическую тождественность: sin⁡2x+cos⁡2x=1sin^2 x + cos^2 x = 1.

cos⁡(∠PMK)=1−sin⁡2(∠PMK)=1−(14)2=1−116=1516=154cos(angle PMK) = sqrt{1 — sin^2(angle PMK)} = sqrt{1 — left(frac{1}{4}right)^2} = sqrt{1 — frac{1}{16}} = sqrt{frac{15}{16}} = frac{sqrt{15}}{4}

Шаг 3: Обозначим точку касания как TT.

Шаг 4: Так как ATAT и BTBT — касательные, они перпендикулярны к радиусу MTMT.

Шаг 5: Треугольник AMTAMT и треугольник BMTBMT прямоугольные (по свойству касательных), поэтому можем воспользоваться теоремой Пифагора.

Для треугольника AMTAMT:

AM2+MT2=AT2AM^2 + MT^2 = AT^2

Для треугольника BMTBMT:

BM2+MT2=BT2BM^2 + MT^2 = BT^2

Шаг 6: Подставим известные значения. Так как AM=8AM = 8 и BM=30BM = 30, получим два уравнения:

82+MT2=AT2(1)8^2 + MT^2 = AT^2 quad text{(1)}
302+MT2=BT2(2)30^2 + MT^2 = BT^2 quad text{(2)}

Шаг 7: Теперь подставим значение AT=BT=r+MTAT = BT = r + MT (где rr — радиус окружности) и заменим MT2MT^2 с помощью уравнения (1):

82+MT2=(r+MT)28^2 + MT^2 = (r + MT)^2

Шаг 8: Раскроем скобки и упростим уравнение:

64+MT2=r2+2r⋅MT+MT264 + MT^2 = r^2 + 2r cdot MT + MT^2

Шаг 9: Переносим все кроме rr на одну сторону:

2r⋅MT=642r cdot MT = 64

Шаг 10: Подставим MT=154⋅rMT = frac{sqrt{15}}{4} cdot r (по определению косинуса):

2r⋅154⋅r=642r cdot frac{sqrt{15}}{4} cdot r = 64

Шаг 11: Решим уравнение относительно rr:

r2=64⋅42⋅15=12815r^2 = frac{64 cdot 4}{2 cdot 15} = frac{128}{15}
r=12815=8215=83015r = sqrt{frac{128}{15}} = frac{8sqrt{2}}{sqrt{15}} = frac{8sqrt{30}}{15}

Итак, радиус окружности, касающейся луча MР и проходящей через точки A и B, равен 83015frac{8sqrt{30}}{15}.

Покажи ответ друзьям: