Школы
Задача о равностороннем треугольнике
Дан равносторонний треугольник АВС. Найти геометрическое место точек М внутри него, для которых выполняется равенство: MA^2 = MB^2 + MC^2.
Пристроим к данному треугольнику АВС к стороне ВС такой же равносторонний треугольник СВК. Искомое гмт - дуга окружности с центром в точке К и радиусом, равным стороне треугольника.
Считал по координатам.
А = (0,0)
В = (0,1)
С = (1/2, V3/2)
Условие x^2 + y^2 = (x - 1)^2 + y^2 + (x - 1/2)^2 + (y - V3/2)^2
Преобразовав, получим:
(x - 3/2)^2 + (y - V3/2)^2 = 1
Считал по координатам.
А = (0,0)
В = (0,1)
С = (1/2, V3/2)
Условие x^2 + y^2 = (x - 1)^2 + y^2 + (x - 1/2)^2 + (y - V3/2)^2
Преобразовав, получим:
(x - 3/2)^2 + (y - V3/2)^2 = 1
a - сторона.
D - середина BC.
AM^2 = MC^2 + MB^2 = 2 MD^2 + (BC^2)/2 = 2MD^2 + a^2/2. =>
{M} = {AM^2 - 2 MD^2 = a^2/2} - "кривая" разность квадратов.
Это окружность. Внутри треугольника ее дуга.
D - середина BC.
AM^2 = MC^2 + MB^2 = 2 MD^2 + (BC^2)/2 = 2MD^2 + a^2/2. =>
{M} = {AM^2 - 2 MD^2 = a^2/2} - "кривая" разность квадратов.
Это окружность. Внутри треугольника ее дуга.
Ответ: М совпадает или с точкой B, или с точкой C.
Решение:
Пусть длина стороны треугольника равна a.
Введем декартову систему координат с началом координат в точке C и осью Ox направленной по CB.
Тогда вершины треугольника имеют координаты:
A (a/2, sqrt(3)/2*a),
B (a, 0),
C (0, 0).
Пусть точка M имеет координаты (x, y).
Тогда MA^2 = MC^2 + MB^2 эквивалентно:
(x - a/2)^2 + (y - sqrt(3)/2*a)^2 = x^2 + y^2 + (a - x)^2 + y^2,
упрощаем:
x^2 - ax + a^2/4 + y^2 - sqrt(3)*a*y + 3/4*a^2 = x^2 + y^2 + a^2 - 2*a*x + x^2 + y^2,
x^2 - a*x + y^2 - sqrt(3)*a*y = 0,
приводим к каноническому виду уравнение кривой второго порядка:
(x - a/2)^2 - a^2/4 + (y - sqrt(3)/2*a)^2 - 3/4*a^2 = 0,
(x - a/2)^2 + (y - sqrt(3)/2*a)^2 = a^2.
[уравнение окружности с центром в точке A(a/2, sqrt(3)/2*a) и радиусом a]
Точками, которые принадлежат как треугольнику, так и окружности, являются точки B и С.
Решение:
Пусть длина стороны треугольника равна a.
Введем декартову систему координат с началом координат в точке C и осью Ox направленной по CB.
Тогда вершины треугольника имеют координаты:
A (a/2, sqrt(3)/2*a),
B (a, 0),
C (0, 0).
Пусть точка M имеет координаты (x, y).
Тогда MA^2 = MC^2 + MB^2 эквивалентно:
(x - a/2)^2 + (y - sqrt(3)/2*a)^2 = x^2 + y^2 + (a - x)^2 + y^2,
упрощаем:
x^2 - ax + a^2/4 + y^2 - sqrt(3)*a*y + 3/4*a^2 = x^2 + y^2 + a^2 - 2*a*x + x^2 + y^2,
x^2 - a*x + y^2 - sqrt(3)*a*y = 0,
приводим к каноническому виду уравнение кривой второго порядка:
(x - a/2)^2 - a^2/4 + (y - sqrt(3)/2*a)^2 - 3/4*a^2 = 0,
(x - a/2)^2 + (y - sqrt(3)/2*a)^2 = a^2.
[уравнение окружности с центром в точке A(a/2, sqrt(3)/2*a) и радиусом a]
Точками, которые принадлежат как треугольнику, так и окружности, являются точки B и С.
Похожие вопросы
- Докажите что в равностороннем треугольнике все углы!!равны
- Как найти площади треугольников? Задача для любителей.
- Геометрическая задача, о 2 окружностях и прямоугольном треугольнике
- Помогите решить задачу за 8 класс.Дан прямоугольный треугольник,один катет больше др
- Как решить задачу: В треугольнике ABC угол C равен 66 градусам, AC=BC. Найдите угол A. дайте ответ в градусах.
- Объясните, как построить треугольник по трем сторонам. Всегда ли эта задача имеет решение?
- Что значит "Невырожденный треугольник"?
- Как найти высоту равнобедренного треугольника?
- Есть ли признак равенства прямоугольных треугольников по катету и ЛЮБОМУ острому углу?
- как построить треугольник?