Найти гипотенузу данного треугольника В прямоугольном треугольнике площадью 2√5 из вершины прямого угла проведены высота и медиана, угол между которыми равен arcsin 1/9 .
Для начала найдем катеты прямоугольного треугольника. Площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения катетов, поэтому:
(S = \frac{1}{2} \times a \times b = 2\sqrt{5})
где a и b - катеты прямоугольного треугольника.
Теперь найдем гипотенузу треугольника, воспользовавшись теоремой косинусов:
(c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos{\alpha})
где c - гипотенуза, альфа - угол между катетами.
Из условия задачи известно, что угол между высотой и медианой равен (arcsin(1/9)), поэтому этот угол равен также альфа, то есть (\alpha = arcsin(1/9)).
Для начала найдем катеты прямоугольного треугольника. Площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения катетов, поэтому:
(S = \frac{1}{2} \times a \times b = 2\sqrt{5})
где a и b - катеты прямоугольного треугольника.
Теперь найдем гипотенузу треугольника, воспользовавшись теоремой косинусов:
(c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos{\alpha})
где c - гипотенуза, альфа - угол между катетами.
Из условия задачи известно, что угол между высотой и медианой равен (arcsin(1/9)), поэтому этот угол равен также альфа, то есть (\alpha = arcsin(1/9)).
Имеем:
(c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos (arcsin(1/9)))
(c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \sqrt{1 - (\frac{1}{9})^2})
(c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \frac{\sqrt{80}}{9})
(c = \sqrt{a^2 + b^2 - \frac{2ab \cdot \sqrt{80}}{9}})
Теперь подставим изначальное условие задачи и найдем катеты:
(2\sqrt{5} = \frac{1}{2} \times a \times b)
(a \times b = 2\sqrt{10})
Из системы уравнений (a + b = 2\sqrt{10}) и (a \times b = 2\sqrt{10}) найдем значения a и b:
(a = \sqrt{10 + \sqrt{10}})
(b = \sqrt{10 - \sqrt{10}})
Теперь подставим найденные значения a и b в формулу для катетов:
(c = \sqrt{(\sqrt{10 + \sqrt{10}})^2 + (\sqrt{10 - \sqrt{10}})^2 - \frac{2\sqrt{10} \cdot \sqrt{80}}{9}})
(c = \sqrt{20 - \frac{16\sqrt{10}}{3}})
(c = \sqrt{\frac{60}{3} - \frac{16\sqrt{10}}{3}})
(c = \sqrt{\frac{60 - 16\sqrt{10}}{3}})
(c = \sqrt{\frac{4(15 - 4\sqrt{10})}{3}})
(c = \frac{2\sqrt{15 - 4\sqrt{10}}}{3})
Итак, гипотенуза данного треугольника равна (\frac{2\sqrt{15 - 4\sqrt{10}}}{3}).