Задача 27349. Решение равнобедренного треугольника

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

В тупоугольном треугольнике ABC AC  =  BC  =  8, AH  — высота, CH  =  4. Найдите  косинус ACB.

В подтеме 51 задач
Разбор
Главная идея: В тупоугольном равнобедренном треугольнике высота падает вне треугольника; угол при вершине и угол в прямоугольном треугольнике при основании высоты — дополнительные, поэтому их косинусы противоположны по знаку.

Так как треугольник равнобедренный с AC=BC=8AC = BC = 8, то он симметричен относительно высоты из вершины CC. Высота AHAH опущена из вершины AA на сторону BCBC (или её продолжение). Поскольку треугольник тупоугольный, угол ACB\angle ACB — тупой, а значит, высота AHAH падает на продолжение стороны BCBC за точку CC.

Рассмотрим прямоугольный треугольник ACHACH. В нём:

  • AC=8AC = 8 — гипотенуза
  • CH=4CH = 4 — катет, прилежащий к углу ACH\angle ACH

Заметим, что ACB\angle ACB и ACH\angle ACH — дополнительные углы, поскольку точка HH лежит на продолжении BCBC. То есть: ACB=180°ACH\angle ACB = 180° - \angle ACH

По свойству косинуса дополнительных углов: cos(ACB)=cos(180°ACH)=cos(ACH)\cos(\angle ACB) = \cos(180° - \angle ACH) = -\cos(\angle ACH)

В прямоугольном треугольнике ACHACH: cos(ACH)=CHAC=48=0,5\cos(\angle ACH) = \frac{CH}{AC} = \frac{4}{8} = 0,5

Следовательно: cos(ACB)=0,5\cos(\angle ACB) = -0,5

Типичные ошибки

  • Забыли, что угол тупой, и применили косинус острого угла без минуса
  • Перепутали, какой катет прилежащий к углу в прямоугольном треугольнике
  • Не учли, что высота из острого угла к противоположной стороне падает за пределы треугольника

Ещё задачи этой подтемы