Домашние задания: Геометрия
Нужно решение до завтра, помогите пожалуйста
В равнобедренную трапецию НРКТ (РК|НТ) вписана окружность с центром F, EX - высота трапеции, проходящая через точку F (точка Е лежит на основании РК). Найдите угол PFX, если LPHX = 70°. Ответ дайте в градусах.
Для решения данной задачи нужно воспользоваться свойствами вписанной окружности и равнобедренной трапеции.
1. Поскольку трапеция НРКТ равнобедренная, то НТ = РК.
2. Пусть О - центр окружности, тогда OF - радиус окружности.
3. Поскольку EX - высота трапеции, то FX - медиана трапеции, проходящая через центр окружности О.
4. По свойству медианы в треугольнике PFX: FX = 2 * PX.
5. По свойству касательной и хорды: PX * PH = FX * FH.
6. По свойству вписанного угла: угол PFX равен половине угла LPHX.
7. По свойству равнобедренной трапеции: угол NHT равен углу KRT.
Используя эти свойства, получаем систему уравнений:
FX = 2 * PX
PX * PH = FX * FH
угол PFX = 35°
угол NHT = угол KRT
Заметим, что треугольники PFX и PHF подобны по двум углам, поэтому:
PH / FX = FH / PX
Из первого уравнения системы следует, что FX = 2 * PX, поэтому:
PH / PX = FH / (2 * PX)
PH = FH / 2
По свойству медианы в треугольнике PHF:
PH^2 + FH^2 = PF^2
Подставляем PH = FH / 2 и получаем:
5 * FH^2 / 4 = PF^2
По свойству вписанной окружности:
PF = 2 * OF
Подставляем в предыдущее уравнение и получаем:
5 * FH^2 / 4 = 4 * OF^2
FH^2 = 16 * OF^2 / 5
Из уравнения PH / PX = FH / (2 * PX) следует, что:
PH / PX = sin(NHT) / sin(PHT)
PX = PH * sin(PHT) / sin(NHT)
Из свойства косинусов в треугольнике НТК:
cos(NHT) = (NT^2 + HT^2 - NK^2) / (2 * NT * HT)
cos(NHT) = (NT^2 + HT^2 - NR^2) / (2 * NT * HT)
cos(NHT) = (NT^2 + (NR - HR)^2 - NR^2) / (2 * NT * (NR - HR))
cos(NHT) = (NT^2 - 2 * NR * HR + HR^2) / (2 * NT * (NR - HR))
cos(NHT) = (NT - HR) / NT
sin(NHT) = sqrt(1 - cos(NHT)^2)
sin(NHT) = sqrt(1 - (NT - HR)^2 / NT^2)
sin(NHT) = sqrt((NT^2 - (NT - HR)^2) / NT^2)
sin(NHT) = sqrt((2 * NT * HR - HR^2) / NT^2)
Аналогично, из свойства косинусов в треугольнике РКТ:
cos(PHT) = (RK^2 + KT^2 - RT^2) / (2 * RK * KT)
cos(PHT) = (RK^2 + (NT - HR)^2 - (NR - HR)^2) / (2 * RK * (NT - HR))
cos(PHT) = (RK^2 + NT^2 - 2 * NT * HR + 2 * NR * HR) / (2 * RK * (NT - HR))
sin(PHT) = sqrt(1 - cos(PHT)^2)
sin(PHT) = sqrt(1 - (RK^2 + NT^2 - 2 * NT * HR + 2 * NR * HR)^2 / (4 * RK^2 * (NT - HR)^2))
Подставляем найденные значения в уравнение PH / PX = sin(NHT) / sin(PHT):
PH * sin(PHT) / sin(NHT) = RK * KT / HT
FH / 2 * sin(PHT) / sin(NHT) = RK * KT / (NT - HR)
FH / 2 * sin(PHT) / sqrt((2 * NT * HR - HR^2) / NT^2) = RK * KT / (NT - HR)
FH / 2 * sin(PHT) * NT / sqrt(2 * NT * HR - HR^2) = RK * KT * sqrt(NT^2) / (NT - HR)
FH / 2 * sin(PHT) * NT / sqrt(2 * NT * HR - HR^2) = RK * KT * NT / (NT - HR)
FH / 2 * sin(PHT) * (NT - HR) = RK * KT * sqrt(2 * NT * HR - HR^2)
Подставляем найденные значения FH^2 = 16 * OF^2 / 5 и PX = PH * sin(PHT) / sin(NHT):
8 * OF^2 / 5 * sin(PHT) * (NT - HR) = RK * KT * sqrt(2 * NT * HR - HR^2)
Подставляем найденное значение FH^2 = 16 * OF^2 / 5 в уравнение PH^2 + FH^2 = PF^2:
PH^2 + 16 * OF^2 / 5 = 16 * OF^2
PH^2 = 64 * OF^2 / 25
По свойству медианы в треугольнике PFX:
PX^2 = (PH^2 + PF^2) / 2 - FX^2 / 4
Подставляем найденные значения PH, PF и FX:
PX^2 = (64 * OF^2 / 25 + 16 * OF^2) / 2 - (4 * OF)^2 / 4
PX^2 = 12 * OF^2
По свойству косинусов в треугольнике PFX:
cos(PFX) = (PX^2 + FX^2 - PF^2) / (2 * PX * FX)
cos(PFX) = (12 * OF^2 + 4 * OF^2 - 16 * OF^2) / (2 * PX * 2 * OF)
cos(PFX) = OF / PX
Подставляем найденное значение PX:
cos(PFX) = OF / sqrt(12 * OF^2)
cos(PFX) = 1 / (2 * sqrt(3))
PFX = arccos(1 / (2 * sqrt(3)))
PFX ≈ 30°
Ответ: угол PFX ≈ 30°.
1. Поскольку трапеция НРКТ равнобедренная, то НТ = РК.
2. Пусть О - центр окружности, тогда OF - радиус окружности.
3. Поскольку EX - высота трапеции, то FX - медиана трапеции, проходящая через центр окружности О.
4. По свойству медианы в треугольнике PFX: FX = 2 * PX.
5. По свойству касательной и хорды: PX * PH = FX * FH.
6. По свойству вписанного угла: угол PFX равен половине угла LPHX.
7. По свойству равнобедренной трапеции: угол NHT равен углу KRT.
Используя эти свойства, получаем систему уравнений:
FX = 2 * PX
PX * PH = FX * FH
угол PFX = 35°
угол NHT = угол KRT
Заметим, что треугольники PFX и PHF подобны по двум углам, поэтому:
PH / FX = FH / PX
Из первого уравнения системы следует, что FX = 2 * PX, поэтому:
PH / PX = FH / (2 * PX)
PH = FH / 2
По свойству медианы в треугольнике PHF:
PH^2 + FH^2 = PF^2
Подставляем PH = FH / 2 и получаем:
5 * FH^2 / 4 = PF^2
По свойству вписанной окружности:
PF = 2 * OF
Подставляем в предыдущее уравнение и получаем:
5 * FH^2 / 4 = 4 * OF^2
FH^2 = 16 * OF^2 / 5
Из уравнения PH / PX = FH / (2 * PX) следует, что:
PH / PX = sin(NHT) / sin(PHT)
PX = PH * sin(PHT) / sin(NHT)
Из свойства косинусов в треугольнике НТК:
cos(NHT) = (NT^2 + HT^2 - NK^2) / (2 * NT * HT)
cos(NHT) = (NT^2 + HT^2 - NR^2) / (2 * NT * HT)
cos(NHT) = (NT^2 + (NR - HR)^2 - NR^2) / (2 * NT * (NR - HR))
cos(NHT) = (NT^2 - 2 * NR * HR + HR^2) / (2 * NT * (NR - HR))
cos(NHT) = (NT - HR) / NT
sin(NHT) = sqrt(1 - cos(NHT)^2)
sin(NHT) = sqrt(1 - (NT - HR)^2 / NT^2)
sin(NHT) = sqrt((NT^2 - (NT - HR)^2) / NT^2)
sin(NHT) = sqrt((2 * NT * HR - HR^2) / NT^2)
Аналогично, из свойства косинусов в треугольнике РКТ:
cos(PHT) = (RK^2 + KT^2 - RT^2) / (2 * RK * KT)
cos(PHT) = (RK^2 + (NT - HR)^2 - (NR - HR)^2) / (2 * RK * (NT - HR))
cos(PHT) = (RK^2 + NT^2 - 2 * NT * HR + 2 * NR * HR) / (2 * RK * (NT - HR))
sin(PHT) = sqrt(1 - cos(PHT)^2)
sin(PHT) = sqrt(1 - (RK^2 + NT^2 - 2 * NT * HR + 2 * NR * HR)^2 / (4 * RK^2 * (NT - HR)^2))
Подставляем найденные значения в уравнение PH / PX = sin(NHT) / sin(PHT):
PH * sin(PHT) / sin(NHT) = RK * KT / HT
FH / 2 * sin(PHT) / sin(NHT) = RK * KT / (NT - HR)
FH / 2 * sin(PHT) / sqrt((2 * NT * HR - HR^2) / NT^2) = RK * KT / (NT - HR)
FH / 2 * sin(PHT) * NT / sqrt(2 * NT * HR - HR^2) = RK * KT * sqrt(NT^2) / (NT - HR)
FH / 2 * sin(PHT) * NT / sqrt(2 * NT * HR - HR^2) = RK * KT * NT / (NT - HR)
FH / 2 * sin(PHT) * (NT - HR) = RK * KT * sqrt(2 * NT * HR - HR^2)
Подставляем найденные значения FH^2 = 16 * OF^2 / 5 и PX = PH * sin(PHT) / sin(NHT):
8 * OF^2 / 5 * sin(PHT) * (NT - HR) = RK * KT * sqrt(2 * NT * HR - HR^2)
Подставляем найденное значение FH^2 = 16 * OF^2 / 5 в уравнение PH^2 + FH^2 = PF^2:
PH^2 + 16 * OF^2 / 5 = 16 * OF^2
PH^2 = 64 * OF^2 / 25
По свойству медианы в треугольнике PFX:
PX^2 = (PH^2 + PF^2) / 2 - FX^2 / 4
Подставляем найденные значения PH, PF и FX:
PX^2 = (64 * OF^2 / 25 + 16 * OF^2) / 2 - (4 * OF)^2 / 4
PX^2 = 12 * OF^2
По свойству косинусов в треугольнике PFX:
cos(PFX) = (PX^2 + FX^2 - PF^2) / (2 * PX * FX)
cos(PFX) = (12 * OF^2 + 4 * OF^2 - 16 * OF^2) / (2 * PX * 2 * OF)
cos(PFX) = OF / PX
Подставляем найденное значение PX:
cos(PFX) = OF / sqrt(12 * OF^2)
cos(PFX) = 1 / (2 * sqrt(3))
PFX = arccos(1 / (2 * sqrt(3)))
PFX ≈ 30°
Ответ: угол PFX ≈ 30°.
Елена Есаулова (Михненко)
В ответе никак не может получиться ответ 30°
Забей
Похожие вопросы
- Помогите! Срочно!Нужно решение!
- Помогите, пожалуйста, решить 3 задачу с подробным решением.
- Помогите, пожалуйста, решить задачу по геометрии с подробным решением.
- Нужно решение, помогите пожалуйста
- Контрольная работа по геометрии... Нужно очень срочно решить 2 задания, помогите пожалуйста!!!
- Нужно придумать задачку по геометрии четырехугольная пирамида, помогите пожалуйста
- Нужно придумать задачку по геометрии треугольной призмы, помогите пожалуйста
- Помогите, пожалуйста с решением этих 2-ух задач. Просидел, подумал, но ничего верного не придумал...
- Срочно, помогите пожалуйста с решением.
- Помогите, пожалуйста, решить задачу с решением.