Задача 27908. Вписанные окружности

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 15.1.5 Вписанная и описанная окружность треугольника5.1.7 Вписанная окружность и описанная окружность правильного многоугольника

Радиус окружности, вписанной в правильный треугольник, равен 6. Найдите высоту этого треугольника.

В подтеме 24 задач
Разбор
Главная идея: Радиус вписанной окружности в правильном треугольнике составляет ровно треть его высоты.

Для правильного треугольника используем связь между радиусом вписанной окружности и высотой.

Шаг 1: Выражаем радиус вписанной окружности через площадь и периметр. r=Spr = \frac{S}{p} где SS — площадь треугольника, pp — полупериметр.

Шаг 2: Для правильного треугольника со стороной aa найдём площадь через высоту hh. Площадь: S=12ahS = \frac{1}{2} \cdot a \cdot h

Высота правильного треугольника: h=a32h = \frac{a\sqrt{3}}{2}

Полупериметр: p=3a2p = \frac{3a}{2}

Шаг 3: Подставляем в формулу для rr: r=12aa323a2=a2343a2=a23423a=a36r = \frac{\frac{1}{2} \cdot a \cdot \frac{a\sqrt{3}}{2}}{\frac{3a}{2}} = \frac{\frac{a^2\sqrt{3}}{4}}{\frac{3a}{2}} = \frac{a^2\sqrt{3}}{4} \cdot \frac{2}{3a} = \frac{a\sqrt{3}}{6}

Шаг 4: Заметим, что h=a32h = \frac{a\sqrt{3}}{2}, значит a3=2ha\sqrt{3} = 2h.

Тогда: r=2h6=h3r = \frac{2h}{6} = \frac{h}{3}

Шаг 5: Решаем уравнение при r=6r = 6: 6=h36 = \frac{h}{3} h=18h = 18

Типичные ошибки

  • Спутать формулу радиуса вписанной окружности с формулой радиуса описанной окружности (у описанной R=h32=2h3R = \frac{h}{3} \cdot 2 = \frac{2h}{3})
  • Забыть, что в правильном треугольнике высота связана со стороной через 3\sqrt{3}, и использовать неправильное отношение
  • Применить формулу r=Spr = \frac{S}{p} без учёта полупериметра и запутаться в вычислениях с полным периметром

Ещё задачи этой подтемы