Задача 27329. Решение равнобедренного треугольника

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

В треугольнике ABC AC  =  BC  =  27, AH  — высота,  косинус BAC = дробь: числитель: 2, знаменатель: 3 конец дроби . Найдите BH.

В подтеме 51 задач
Разбор
Главная идея: В равнобедренном треугольнике высота из вершины является медианой; затем применяем косинус угла в прямоугольном треугольнике, связывающий искомый отрезок с боковой стороной и её косинусом.

Поскольку треугольник ABCABC равнобедренный с AC=BC=27AC = BC = 27, углы при основании равны: BAC=ABC\angle BAC = \angle ABC.

Высота AHAH проведена из вершины AA к стороне BCBC. В прямоугольном треугольнике ABHABH (где HH лежит на BCBC) применим определение косинуса: BH=ABcosABH=ABcosBACBH = AB \cdot \cos \angle ABH = AB \cdot \cos \angle BAC

Найдём ABAB. Обозначим точку пересечения высоты из CC на основание ABAB как KK. Поскольку треугольник равнобедренный, эта высота является медианой, поэтому AK=AB2AK = \frac{AB}{2}.

В прямоугольном треугольнике ACKACK (где AKC=90°\angle AKC = 90°): AK=ACcosCAK=ACcosBAC=2723=18AK = AC \cdot \cos \angle CAK = AC \cdot \cos \angle BAC = 27 \cdot \frac{2}{3} = 18

Следовательно: AB=2AK=218=36AB = 2 \cdot AK = 2 \cdot 18 = 36

Теперь вычислим BHBH: BH=ABcos2BAC=36(23)2=3649=16BH = AB \cdot \cos^2 \angle BAC = 36 \cdot \left(\frac{2}{3}\right)^2 = 36 \cdot \frac{4}{9} = 16

Опечатка в решении: правильный ответ получается при использовании формулы BH=2ACcos2BAC=22749=24BH = 2 \cdot AC \cdot \cos^2 \angle BAC = 2 \cdot 27 \cdot \frac{4}{9} = 24.

Типичные ошибки

  • Забыть, что в равнобедренном треугольнике углы при основании равны, и спутать, какой угол использовать в косинусе
  • Неправильно определить положение точки HH на стороне BCBC вместо основания ABAB
  • Ошибка в вычислении косинуса угла через высоту медианы: забыть возвести косинус в квадрат при выражении через боковую сторону

Ещё задачи этой подтемы