Pregunta
upstudy study bank question image url

точки \( M \) и \( N \) лежат на стороне \( A C \) треугольника \( A B C \) на расстояниях соответственно 16 и 60 от вершины \( A \). Вычисли радиус окружности, проходящей через точки \( M \) и \( N \) и касающейся луча \( A B \) если \( \cos \angle B A C=\frac{\sqrt{15}}{4} \).

Ask by Daniels Harris. in Russia
Jan 30,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

Радиус окружности, проходящей через точки \( M \) и \( N \) и касающейся луча \( AB \), равен 32.

Solución

Давайте решим задачу шаг за шагом. 1. **Постановка координат:** - Пусть вершина \( A \) находится в начале координат \((0, 0)\). - Луч \( AB \) лежит вдоль оси \( x \). - Угол \( \angle BAC \) имеет \(\cos \theta = \frac{\sqrt{15}}{4}\) и \(\sin \theta = \frac{1}{4}\). 2. **Координаты точек \( M \) и \( N \):** - Точка \( M \) находится на расстоянии 16 от \( A \): \[ M = \left( 16 \cdot \frac{\sqrt{15}}{4},\ 16 \cdot \frac{1}{4} \right) = (4\sqrt{15},\ 4) \] - Точка \( N \) находится на расстоянии 60 от \( A \): \[ N = \left( 60 \cdot \frac{\sqrt{15}}{4},\ 60 \cdot \frac{1}{4} \right) = (15\sqrt{15},\ 15) \] 3. **Условия окружности:** - Окружность проходит через точки \( M \) и \( N \) и касается оси \( x \) (луча \( AB \)). - Центр окружности имеет координаты \((h, r)\), где \( r \) — радиус окружности. 4. **Составление уравнений:** - Уравнение окружности через \( M \): \[ (4\sqrt{15} - h)^2 + (4 - r)^2 = r^2 \] - Уравнение окружности через \( N \): \[ (15\sqrt{15} - h)^2 + (15 - r)^2 = r^2 \] - Условие касания к оси \( x \) дает \( r = \) y-координата центра. 5. **Решение системы уравнений:** После раскрытия скобок и упрощения системы уравнений получаем: \[ h^2 - 8h\sqrt{15} - 8r + 256 = 0 \] \[ h^2 - 30h\sqrt{15} - 30r + 3600 = 0 \] Вычитая первое уравнение из второго, получаем: \[ -22h\sqrt{15} - 22r + 3344 = 0 \quad \Rightarrow \quad h\sqrt{15} + r = 152 \] Подставляя \( h = 8\sqrt{15} \) из системы, находим: \[ r = 152 - 120 = 32 \] **Ответ:** Радиус искомой окружности равен \( 32 \).

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

Beyond the Answer

Для решения этой задачи начнем с нахождения угла \( \angle BAC \). Из условия мы знаем, что \( \cos \angle BAC = \frac{\sqrt{15}}{4} \). 1. Обозначим длину отрезка \( AB \) как \( c \) и длину отрезка \( AC \) как \( b \), тогда угол \( \angle BAC \) можно выразить через длины сторон: \[ \cos \angle BAC = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}. \] Однако на данный момент нам нужно будет использовать информацию о превращении. 2. Теперь найдем координаты точек \( M \) и \( N \) на стороне \( AC \). Если принимаем \( A \) как начало координат \( (0, 0) \), точка \( M \) будет находиться в \( (16, 0) \), а точка \( N \) в \( (60, 0) \). 3. Теперь нам нужно найти радиус окружности, касающейся луча \( AB \). Для этого вспомним, что радиус окружности, которая проходит через две точки и касается какого-либо направления либо прямой, можно вычислить из геометрии. 4. Обозначим радиус окружности как \( R \). Также отметим, что если угол \( \angle BAM \) меньше или равен градусу, то можно применить формулу радиуса описанной окружности через синус: \[ R = \frac{d}{2\sin \angle BAC}, \] где \( d \) — это длина отрезка \( MN = |MN| = |60 - 16| = 44 \). 5. Подставив значение косинуса в формулу, узнаем: \[ R = \frac{44}{2 \cdot \sqrt{1 - \left(\frac{\sqrt{15}}{4}\right)^2}}. \] Вычисляем \( \sin \angle BAC \): \[ 1 - \left( \frac{\sqrt{15}}{4} \right)^2 = 1 - \frac{15}{16} = \frac{1}{16} \Rightarrow \sin \angle BAC = \frac{1}{4}. \] 6. Подставляем \( R \): \[ R = \frac{44}{2 \cdot \frac{1}{4}} = \frac{44}{\frac{1}{2}} = 88. \] Таким образом, радиус окружности, проходящей через точки \( M \) и \( N \) и касающейся луча \( AB \), равен \( 22 \).

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad