Вопрос:

Точки M и N лежат на стороне AC треугольника ABC на расстояниях соответственно 9 и 11 от вершины A. Найдите радиус окружности, проходящей через точки M и N и касающейся луча AB, если cos A = sqrt(11)/6.

Фотография

Ответ ассистента

1. Пусть окружность касается луча $AB$ в точке $K$. По теореме о касательной и секущей: $AK^2 = AM \cdot AN = 9 \cdot 11 = 99$, откуда $AK = \sqrt{99} = 3\sqrt{11}$. 2. Рассмотрим $\triangle AKM$. По теореме косинусов найдем сторону $MK$: $MK^2 = AK^2 + AM^2 - 2 \cdot AK \cdot AM \cdot \cos \angle BAC = 99 + 81 - 2 \cdot 3\sqrt{11} \cdot 9 \cdot \frac{\sqrt{11}}{6} = 180 - \frac{54 \cdot 11}{6} = 180 - 99 = 81$, значит $MK = 9$. 3. Так как $AM = 9$ и $MK = 9$, $\triangle AKM$ — равнобедренный, углы при основании $AK$ равны: $\angle MAK = \angle MKA$. Пусть $\alpha = \angle BAC$. Тогда $\angle MKA = \alpha$. 4. По теореме о угле между касательной и хордой, угол $\angle MKA$ равен половине дуги $MK$, на которую опирается вписанный угол $\angle MNK$. Но проще найти радиус $R$ через теорему синусов для $\triangle MKN$. 5. В $\triangle AKN$ найдем $NK$ по теореме косинусов: $NK^2 = AK^2 + AN^2 - 2 \cdot AK \cdot AN \cdot \cos \alpha = 99 + 121 - 2 \cdot 3\sqrt{11} \cdot 11 \cdot \frac{\sqrt{11}}{6} = 220 - \frac{66 \cdot 11}{6} = 220 - 121 = 99$, значит $NK = \sqrt{99} = 3\sqrt{11}$. Заметим, что $\triangle AKN$ тоже равнобедренный ($AK = NK$), значит $\angle NAK = \angle NKA = \alpha$. 6. Найдем $\sin \alpha$ из основного тригонометрического тождества: $\sin \alpha = \sqrt{1 - \cos^2 \alpha} = \sqrt{1 - \frac{11}{36}} = \sqrt{\frac{25}{36}} = \frac{5}{6}$. 7. В $\triangle MKN$ сторона $MN = AN - AM = 11 - 9 = 2$. По теореме синусов: $R = \frac{MK}{2 \sin \angle MNK}$. Из $\triangle AKN$: $\angle KNA = 180^\circ - 2\alpha$. Тогда $\angle MNK = 180^\circ - \angle KNA = 2\alpha$. $R = \frac{MK}{2 \sin(180^\circ - \angle KNA)} = \frac{9}{2 \sin(2\alpha)} = \frac{9}{4 \sin \alpha \cos \alpha} = \frac{9}{4 \cdot \frac{5}{6} \cdot \frac{\sqrt{11}}{6}} = \frac{9 \cdot 36}{20\sqrt{11}} = \frac{81}{5\sqrt{11}} = \frac{81\sqrt{11}}{55}$. **Ответ: $\frac{81\sqrt{11}}{55}$**

Другие решения

Что ещё задавали пользователи