Точка M - середина гипотенузы AB прямоугольного треугольника ABC. Серединный перпендикуляр к гипотенузе пересекает катет BC в точке N.
а) Докажите, что ∠CAN=∠CMN.
б) Найдите отношение радиусов окружностей, описанных около треугольников ANB и CBM, если tg∠BAC=34.
Решение
а)
Четырехугольник CNMA – вписанный (∠ C+∠M=90∘+90∘=180∘ как сумма противоположных углов в четырехугольнике) ∠ CAN=∠ CMN (вписанные углы, опираются на одну дугу NC), ч.т.д.
б) RCBMRANB – найти, tg∠ BAC=34 Заметим, что Δ ANB и Δ CBM имеют общий угол В По теореме синусов в Δ ANB: RANB=2sin∠BAN По теореме синусов в Δ CBM: RCBM=2sin∠BCM Найдем отношение радиусов окружностей, описанных около Δ ANB и Δ CBM: RCBMRANB=2sin∠ BAN:2sin∠ BCM=2sin∠ BAN⋅CM2sinB=CMAN AN – диаметр, т.к. на него опирается ∠ C=90∘ Пусть R – радиус окружности, описанной около CNMA Δ CMA вписан в эту же окружность По теореме синусов для Δ CMA: 2R=sin∠ CAMCM, AN=2R (∠ NMA=90∘, прямой угол опирается на диаметр) Приравняем 2R: sin∠CAMCM=AN Поделим правую и левую часть на СМ: CMAN=sin∠CAM1 ∠CAM=∠BAC, тогда CMAN=sin∠BAC1 Из условия известно, что tg∠ BAC=34. По определению тангенса: cos∠BACsin∠BAC=34 По основному тригонометрическому тождеству: 1−sin2∠BACsin∠BAC=34 Преобразуем выражение с помощью перекрёстного умножения, получим: 41−sin2∠BAC=3sin∠BAC Возведём обе части уравнения в квадрат, получим: 16−16sin2∠BAC=9sin2∠BAC25sin2∠BAC=16sin2∠BAC=2516sin∠BAC=54 Т. к. искомый угол острый, синус его положительный. Зная синус ∠ BAC, найдем его тангенс: CMAN=sin∠ BAC1=541=45 Ответ: 45.