Задача 27325. Решение равнобедренного треугольника

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 11.2.1 Синус, косинус, тангенс, котангенс произвольного угла5.1.1 Треугольник

В треугольнике ABC AC  =  BC, AH  — высота, AB  =  7,  тангенс BAC = дробь: числитель: 33, знаменатель: 4 корень из: начало аргумента: 33 конец аргумента конец дроби . Найдите BH.

В подтеме 51 задач
Разбор
Главная идея: В равнобедренном треугольнике найти проекцию основания на боковую сторону через косинус угла при основании, выражая косинус из заданного тангенса по формуле приведения.

Поскольку треугольник ABC равнобедренный с AC = BC, углы при основании равны: ∠BAC = ∠ABC.

Проведём высоту AH из вершины A. Она падает на сторону BC. Нужно найти отрезок BH.

Рассмотрим прямоугольный треугольник ABH (угол AHB = 90°, так как AH — высота). В этом треугольнике:

  • гипотенуза AB = 7
  • ∠ABH = ∠ABC = ∠BAC (углы при основании равнобедренного треугольника)

Отрезок BH — это проекция гипотенузы AB на сторону BC: BH=ABcos(BAC)BH = AB \cdot \cos(\angle BAC)

Теперь выразим косинус через заданный тангенс. Дано: tan(BAC)=33433\tan(\angle BAC) = \frac{33}{4\sqrt{33}}

Используем формулу связи: cos2(α)=11+tan2(α)\cos^2(\alpha) = \frac{1}{1 + \tan^2(\alpha)}

Вычислим tan2(BAC)\tan^2(\angle BAC): tan2(BAC)=(33433)2=3321633=3316\tan^2(\angle BAC) = \left(\frac{33}{4\sqrt{33}}\right)^2 = \frac{33^2}{16 \cdot 33} = \frac{33}{16}

Тогда: cos2(BAC)=11+3316=14916=1649\cos^2(\angle BAC) = \frac{1}{1 + \frac{33}{16}} = \frac{1}{\frac{49}{16}} = \frac{16}{49}

cos(BAC)=47\cos(\angle BAC) = \frac{4}{7}

Наконец: BH=747=4BH = 7 \cdot \frac{4}{7} = 4

Типичные ошибки

  • Забыли, что в равнобедренном треугольнике углы при основании равны, и спутали, какой угол использовать в треугольнике ABH
  • Неправильно возвели тангенс в квадрат или ошиблись при упрощении дроби 3321633\frac{33^2}{16 \cdot 33}
  • Не учли, что BH — это проекция AB на BC, и неправильно записали соотношение (например, взяли синус вместо косинуса)

Ещё задачи этой подтемы