Какими целыми числами выражаются стороны равнобедренного треугольника, если радиус вписанной

Какими целыми числами выражаются стороны равнобедренного треугольника, если радиус вписанной окружности равен 3/2 см, а описанной 25/8 см?

Задать свой вопрос
2 ответа
Радиусы вписанной в равнобедренный треугольник и описанной около равнобедренного треугольника окружности одинаковы соответственно:

r = \dfracb2 \sqrt \dfrac2a - b2a + b  \\ \\ R = \dfraca^2 \sqrt4a^2 - b^2  =  \dfraca^2 \sqrt(2a - b)(2a + b)  ,
где a - боковая сторона, b - основание, r - радиус вписанной окружности, R- радиус описанной окружности.

Сделаем подмену переменных, чтобы было легче преобразовывать.
Пусть t = 2a - b, \ \  z = 2a + b

2r = b \sqrt\dfractz  \\ \\ R = \dfraca^2 \sqrttz  \\ \\ \\ 3 = b \sqrt\dfractz  \\ \\ \dfrac258 =  \dfraca^2 \sqrttz

Разделим 1-ое уравнение на второе:

 \dfrac3 \dfrac258  =  \dfracb \sqrtt \sqrttz   \sqrtza^2  \\ \\ \\amp;10; \dfrac2425 =  \dfracbta^2 amp;10;

Создадим обратную подмену:

 \dfrac2425 =  \dfracb(2a - b)a^2  \\ \\ amp;10;24a^2 = 50ab - 25b^2 \\ \\ amp;10;24a^2 - 50ab + 25b^2 = 0  \ \ \ \ \ \ \ \ \ : b^2 \\ \\ amp;10;24 \dfraca^2b^2 - 50 \dfracab + 25 = 0

Пусть x =  \dfracab

24x^2 - 50x + 25 = 0 \\ \\ amp;10;D = 2500 - 25 \cdot 4 \cdot 24 = 100 =  10^2 \\ \\ amp;10;x_1 =  \dfrac50 + 1024 \cdot 2 =  \dfrac6012 \cdot 4 =  \dfrac54 \\ \\ amp;10;x_2 =  \dfrac50 - 1024 \cdot 2 =  \dfrac4048 =  \dfrac56

Означает, боковая сторона относится к основанию как 5:4, или как 5:6.

Оборотная замена:

 \dfrac258 =  \dfraca^2 \sqrt4a^2 - b^2  \\ \\ amp;10;a = 1,25b \\ \\ amp;10; \dfrac258 =  \dfrac6,25b^2 \sqrt4 \cdot 6,25b^2 - b^2    \\ \\ amp;10; \dfrac258 =  \dfrac25b^216 \sqrt25b^2 - b^2  \\ \\ \\ amp;10;1 =  \dfracb^22 \sqrt24b^2  \\ \\ amp;10;2 =  \dfracb^22 \sqrt6b  \\ \\ amp;10;4 =  \dfracb \sqrt6  \\ \\ amp;10;b = 4 \sqrt6  

Вышло, что основание выражается иррациональным числом. Означает, данное значение не подходит.

Теперь решим 2-ое уравнение:

 \dfracab =  \dfrac56 \\ \\ amp;10;\dfrac258 = \dfraca^2 \sqrt4a^2 - b^2  \\ \\ \\amp;10; \dfracba = 1,2 \\ \\ amp;10;\dfrac258 = \dfraca^2 \sqrt4a^2 - b^2  \\ \\ amp;10;b = 1,2a \\ \\ amp;10; \dfrac258 =  \dfraca^2 \sqrt4a^2 - 1,44a^2  \\ \\ amp;10;\dfrac258 =  \dfraca \sqrt2,56   \\ \\ amp;10;\dfrac258 =  \dfraca1,6  \\ \\ amp;10;a = 5 \\ \\ amp;10;b = 1,2a = 6

Означает, боковая сторона одинакова 5 см, а основание - 6 см.
Ответ: 5 см; 5 см; 6 см. 
Прибавляю другое решение, которое, по моему , проще и кратче.

Гляди набросок. Там сделаны дополнительные обозначения.

Из подобия красноватого треуг. и АВЕ  имеем

R:(a/2)=a:(R+r+x)
подставляем начальные значения, получаем

2*25/(8a)=a/(25/8+3/2+x)  

откуда после простейшего преображенья получаем

(37+8x)*5=32a

a=(37+8x)*5/32
т.к.   а -целое, то и квадрат его тоже целое и тогда правая часть - тоже целое.
т.к.  5 не имеет общих множителей с 32, то  (37+8х) делится нацело на 32 и может принимать значения только полного квадрата , т.е. 1,4,9 и т.д.

если оно одинаково 1, то а=5,  тогда х=-5/8  (да,да, конкретно  -5/8  !, поэтому что реальный рисунок не таковой, а конкретно т.О2 обязана находиться меж точками О1 и Е), вышина к основанию будет =25/8-5/8+3/2=4, тогда половина основания =3, а основание =6.
Итак , решено.
Но ситуация может быть и иная, когда выражение принимает значение не 1, а 4, как мы сказали ранее. 
Примем же это.
Тогда сторона  а=10, х=11,375
Т.е. по идее центр вписанной окружности лежит вне треугольника и треугольник тупоугольный.  Но такого быть не может, поэтому что х- это расстояние меж центрами окружностей и оно больше радиуса описанной окружности.
Означает, ответ единственный - 5,5,6. 

 


, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт