Какова высота равностороннего треугольника, стороны которого касаются окружности, если эта высота на 10 см больше радиуса окружности?
Математика8 классГеометриявысота равностороннего треугольникарадиус окружностизадачи по математикегеометрия треугольниковсвойства равностороннего треугольника
Для решения этой задачи нам нужно использовать свойства равностороннего треугольника и связь между его высотой и радиусом вписанной окружности.
Обозначим:
По условию задачи, высота треугольника на 10 см больше радиуса окружности:
h = r + 10
Теперь давайте вспомним, как связаны высота и радиус вписанной окружности для равностороннего треугольника. Для равностороннего треугольника со стороной a:
Теперь подставим выражение для r в уравнение для h:
h = (a / (2 * sqrt(3))) + 10
Также мы знаем, что h можно выразить через a:
h = (sqrt(3)/2) * a
Теперь у нас есть два выражения для h, и мы можем их приравнять:
(sqrt(3)/2) * a = (a / (2 * sqrt(3))) + 10
Теперь мы можем решить это уравнение для нахождения стороны a. Умножим обе части уравнения на 2 * sqrt(3) для удобства:
sqrt(3) * a^2 = a + 20 * sqrt(3)
Теперь перенесем все в одну сторону:
sqrt(3) * a^2 - a - 20 * sqrt(3) = 0
Это квадратное уравнение, которое можно решить с помощью дискриминанта:
D = b^2 - 4ac, где a = sqrt(3),b = -1, c = -20 * sqrt(3).
Теперь подставим значения:
D = (-1)^2 - 4 * (sqrt(3)) * (-20 * sqrt(3))
D = 1 + 80 = 81
Теперь найдем корни уравнения:
a = (-b ± sqrt(D)) / (2a)
a = (1 ± 9) / (2 * sqrt(3))
Таким образом, мы получаем два значения для a:
Теперь подставим найденное значение a обратно в формулу для h:
h = (sqrt(3)/2) * a
Подставив значение a, мы можем найти высоту h. После подстановки и вычислений, мы получим:
h = 20 см.
Таким образом, высота равностороннего треугольника составляет 20 см.