На стороне AB квадрата ABCD, вне его, построен равносторонний треугольник ABE. Каков радиус окружности, которая проходит через точки C, D и E, если длина стороны квадрата равна 1?
Геометрия8 классОкружности и кругигеометрияквадрат ABCDравносторонний треугольник ABEрадиус окружностидлина стороны квадрататочки CDE
Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть расположение точек квадрата ABCD и точки E, которая является вершиной равностороннего треугольника ABE.
Пусть сторона квадрата ABCD равна 1. Тогда координаты его вершин можно записать следующим образом:
Теперь построим равносторонний треугольник ABE. Поскольку AB - это сторона квадрата и равна 1, то длина стороны треугольника ABE также равна 1. Чтобы найти координаты точки E, мы можем использовать свойства равностороннего треугольника.
Точка E будет находиться на высоте, проведенной из точки A к стороне BE. Высота равностороннего треугольника делит его на два равных прямоугольных треугольника. Высота равностороннего треугольника вычисляется по формуле:
h = (sqrt(3)/2) * a,
где a - длина стороны треугольника. В нашем случае a = 1, следовательно:
h = (sqrt(3)/2) * 1 = sqrt(3)/2.
Так как точка E находится выше точки B, её координаты будут:
Теперь у нас есть три точки: C(1, 1),D(0, 1) и E(0.5, sqrt(3)/2). Чтобы найти радиус окружности, проходящей через эти три точки, мы можем воспользоваться формулой радиуса окружности, описанной вокруг треугольника:
R = (abc) / (4S),
где a, b, c - длины сторон треугольника, а S - площадь треугольника.
Сначала найдем длины сторон треугольника CDE:
Теперь найдем S - площадь треугольника CDE. Площадь треугольника можно найти по формуле:
S = (1/2) * |x1(y2 - y3) + x2(y3 - y1) + x3(y1 - y2)|,
где (x1, y1),(x2, y2),(x3, y3) - координаты точек C, D и E соответственно.
Подставляем координаты:
S = (1/2) * |1(1 - sqrt(3)/2) + 0(sqrt(3)/2 - 1) + 0.5(1 - 1)| = (1/2) * |1 - sqrt(3)/2| = (1 - sqrt(3)/2) / 2.
Теперь подставим значения a, b, c и S в формулу для радиуса R:
R = (1 * CE * DE) / (4 * S).
После вычислений мы получим радиус окружности, проходящей через точки C, D и E. В результате, радиус равен:
R = 1 / sqrt(3).