Чтобы найти радиус окружности, вписанной в равнобедренный треугольник \( ABC \), мы можем воспользоваться формулой для радиуса вписанной окружности \( r \) треугольника:
\[ r = \frac{S}{p} \]
где \( S \) — площадь треугольника, а \( p \) — полупериметр треугольника.
Шаг 1: Находим стороны треугольника
Дано:
- Основание \( AC = 10 \)
- Углы при основании \( \angle ABC = \angle ACB = 30° \)
- Боковые стороны \( AB = AC = \frac{10\sqrt{3}}{3} \)
Рассмотрим треугольник \( ABC \). Мы знаем, что съединение отрезка высоты \( BD \) делит основание пополам, если треугольник равнобедренный.
Таким образом, \( AD = DC = \frac{AC}{2} = \frac{10}{2} = 5 \).
Шаг 2: Находим высоту треугольника \( S \)
Высота из вершины \( B \) к основанию \( AC \) равна \( BD = \frac{5\sqrt{3}}{3} \). Для нахождения площади \( S \) треугольника, можно воспользоваться формулой для площади:
\[ S = \frac{1}{2} \cdot AC \cdot BD \]
Подставляем значения:
\[ S = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot \frac{5\sqrt{3}}{3} = \frac{50\sqrt{3}}{6} = \frac{25\sqrt{3}}{3} \]
Шаг 3: Находим полупериметр \( p \)
Полупериметр вычисляется по формуле:
\[ p = \frac{AB + BC + AC}{2} \]
Так как \( AB = BC = \frac{10 \sqrt{3}}{3} \):
\[ p = \frac{ \frac{10\sqrt{3}}{3} + \frac{10\sqrt{3}}{3} + 10 }{2} = \frac{ \frac{20\sqrt{3}}{3} + 10 }{2} = \frac{20\sqrt{3} + 30}{6} \]
Приведем к общему знаменателю:
\[ p = \frac{20\sqrt{3} + 30}{6} \]
Шаг 4: Находим радиус вписанной окружности \( r \)
Теперь подставляем значения \( S \) и \( p \) в формулу \( r = \frac{S}{p} \):
\[ r = \frac{\frac{25\sqrt{3}}{3}}{\frac{20\sqrt{3} + 30}{6}} = \frac{25\sqrt{3} \cdot 6}{3 \cdot (20\sqrt{3} + 30)} = \frac{150\sqrt{3}}{60\sqrt{3} + 90} \]
Упрощая, получаем:
\[ r = \frac{150\sqrt{3}}{30(2\sqrt{3} + 3)} = \frac{5\sqrt{3}}{2 + \frac{3}{\sqrt{3}}} = \frac{5\sqrt{3}}{2 + \sqrt{3}} \]
На этом шаге, удобно будет подставить значения или численно оценить.
Итак, окончательный ответ: радиус окружности, вписанной в равнобедренный треугольник \( ABC \), равен:
\[ r \approx 5 \]
Это помогает не просто решить задачу, а и понять процесс нахождения радиуса вписанной окружности в равнобедренный треугольник.