Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: 06 Признаки подобия (короткая версия)

Задание

Через вершину \(\displaystyle C\) прямого угла прямоугольного треугольника \(\displaystyle ABC\) проведена касательная к описанной окружности этого треугольника. Расстояния от вершин \(\displaystyle A\) и \(\displaystyle B\) до касательной равны \(\displaystyle a\) и \(\displaystyle b\small.\) Найдите катеты треугольника \(\displaystyle ABC\small.\)

\(\displaystyle AC=\)
\sqrt{a(a+b)}
     и    \(\displaystyle BC=\)
\sqrt{b(a+b)}
Решение

Обозначим основания перпендикуляров \(\displaystyle A_1\) и \(\displaystyle B_1\small.\)

Угол между касательной и хордой равен половине дуги, заключенной между ними.

И вписанный угол равен половине дуги, на которую опирается.

Тогда

  • \(\displaystyle \angle A_1CA =\frac{1}{2}{\small \smile}{AC}=\angle ABC\small,\)
  • \(\displaystyle \angle B_1CB =\frac{1}{2}{\small \smile}{BC}=\angle BAC\small.\)


Следовательно,

  • прямоугольные треугольники \(\displaystyle A_1CA\) и \(\displaystyle CBA\) подобны по острому углу,
  • прямоугольные треугольники \(\displaystyle B_1CB\) и \(\displaystyle ACB\) подобны по острому углу.

 

Обозначим стороны \(\displaystyle AC,\,BC\) и \(\displaystyle AB\) за \(\displaystyle x,\,y\) и \(\displaystyle z\) соответственно. И запишем соотношения для пропорциональных сторон.

Из подобия треугольников \(\displaystyle A_1CA\) и \(\displaystyle CBA\) получаем:

\(\displaystyle \frac{a}{x}=\frac{x}{z}\small,\) откуда, \(\displaystyle x^2=az\small.\)

Из подобия треугольников \(\displaystyle B_1CB\) и \(\displaystyle ACB\) получаем:

\(\displaystyle \frac{b}{y}=\frac{y}{z}\small,\) откуда, \(\displaystyle y^2=bz\small.\)


Тогда, с одной стороны

\(\displaystyle x^2+y^2=az+bz=z(a+b)\small.\)

С другой стороны, по теореме Пифагора для треугольника \(\displaystyle ABC{\small:}\)

\(\displaystyle x^2+y^2=z^2\small.\)

Отсюда находим \(\displaystyle z{\small:}\)

\(\displaystyle x^2+y^2=z(a+b)=z^2\small,\)

\(\displaystyle z=a+b\small.\)


Подставляя выражение для \(\displaystyle z\small,\) получаем:

  • \(\displaystyle x^2=az=a(a+b)\) и \(\displaystyle x=\sqrt{a(a+b)}\small,\)
  • \(\displaystyle y^2=bz=b(a+b)\) и \(\displaystyle y=\sqrt{b(a+b)}\small.\)


Ответ: \(\displaystyle AC=\sqrt{a(a+b)}\) и \(\displaystyle BC=\sqrt{b(a+b)}\small.\)