К окружности с центром О проведена касательная AB (A - точка касания. ) найдите радиус окружности если OB=10 см и ABO = 30°
Ответ нейросети
13 мая 2025 13:05
Давайте по шагам решим задачу.
Дано:
- Окружность с центром ( O )
- Точка касания ( A ), которая лежит на окружности
- Там же проведена касательная ( AB ), где ( A ) — точка касания
- ( OB = 10,\text{см} )
- Угол ( \angle ABO = 30^\circ )
Найти: радиус окружности ( R )
Шаг 1: Что известно и что надо найти?
- ( OA = R ) (радиус, он же длина от центра ( O ) до точки касания ( A ))
- ( OB = 10,\text{см} ) — длина от центра ( O ) до точки ( B ), которая, судя по условию, находится на касательной ( AB ) или как точка на продолжении касательной
- ( \angle ABO = 30^\circ )
Важно: поскольку касательная ( AB ) касается окружности в точке ( A ), то радиус ( OA ) перпендикулярен касательной ( AB ). То есть:
[ OA \perp AB ]
Шаг 2: Построение вспомогательной схемы
- ( O ) — центр окружности
- ( A ) — точка касания, на окружности
- ( B ) — точка, соответствующая условию, на касательной
- ( \angle ABO = 30^\circ )
Обозначим:
- ( R = OA ) — радиус
- ( O, A, B ) — точки, причем ( A ) лежит на окружности, ( B ) на касательной
Из условия у нас есть треугольник ( OAB ), в нем:
[ \angle ABO = 30^\circ ]
Шаг 3: Использование свойств касательной
- ( OA ) перпендикулярно ( AB )
- Тогда в треугольнике ( OAB ):
[ \angle OAB = 90^\circ ]
следовательно, треугольник ( OAB ) прямоугольный, в вершине ( A ).
Шаг 4: Анализ треугольника ( OAB )
В треугольнике ( OAB ):
- ( OA = R ) (по радиусу)
- ( OB = 10,\text{см} )
- ( \angle ABO = 30^\circ )
Так как ( \angle OAB = 90^\circ ), то ( \angle AOB = 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ )
(потому что сумма углов треугольника равна 180°, и,
[ \angle AOB + \angle ABO + \angle BAO = 180^\circ ]
здесь, ( \angle BAO ) это 90°, тогда
[ \angle AOB + 30^\circ + 90^\circ = 180^\circ ] [ \angle AOB = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ ]
Шаг 5: Теперь используем косинус для нахождения ( R )
В треугольнике ( OAB ):
[ OB^2 = OA^2 + AB^2 - 2 \cdot OA \cdot AB \cdot \cos \angle OAB ]
Но есть более удобное решение:
Поскольку есть прямой угол ( A ), то в треугольнике ( OAB ):
[ AB = R \cdot \tan \angle OAB ]
(так как в прямоугольном треугольнике с гипотенузой ( R ), и прилежащим к углу ( \angle OAB ), тангенс этого угла равен отношению противолежащего катета ( AB ) к прилежащему ( OA = R )).
Но так как у нас ( \angle OAB = 90^\circ ), это не подходит. Проведем иначе.
Шаг 6: Упростим с помощью тригонометрии
Рассмотрим треугольник ( OAB ) с известными сторонами и углами.
Из них:
[ \cos \angle ABO = \frac{OB}{AB} ]
Но у нас есть:
[ OB = 10,\text{см} ] [ \angle ABO = 30^\circ ]
и, поскольку ( \angle ABO ) — это угол при ( B ), рассмотрим:
[ \sin 30^\circ = \frac{\text{противоположный катет}}{\text{гипотенуза}} ]
или
[ \cos 30^\circ = \frac{\text{прилежащий катет}}{\text{гипотенуза}} ]
Шаг 7: Важное уточнение
Обратите внимание: касательная к окружности в точке ( A ) и центр ( O ) образуют угол, равный 90°, а радиус ( OA ) перпендикулярен касательной ( AB ).
Если точка ( B ) — любая точка на касательной, то:
- ( \angle OAB = 90^\circ ),
- ( OB = 10,\text{см} ),
- ( \angle ABO = 30^\circ ).
Треугольник ( OAB ) — прямоугольный, где:
[ \angle OAB = 90^\circ, ] и у нас есть гипотенуза ( OB = 10,\text{см} ).
Рассмотрим треугольник ( OAB ):
- гипотенуза — ( OB ),
- один из острых углов — ( 30^\circ ).
В таком случае, отношение сторон:
[ AB = OB \cdot \sin 30^\circ = 10 \times 0,5 = 5,\textсм} ]
и
[ OA = R ]
Выясним длину ( AB ) с помощью соотношений.
Итог: Анализ
Вправду, для прямого угла - угол ( OAB = 90^\circ ), мы можем использовать тригонометрию для треугольника ( OAB ):
[ \sin 30^\circ = \frac{AB}{OB} = \frac{AB}{10} ] [ AB = 10 \times \sin 30^\circ = 10 \times 0.5 = 5,\textсм} ]
Так как ( AB ) — касательная, и ( A ) — точка касания, то:
[ OA \perp AB ]
В прямоугольном треугольнике ( OAB ):
[ R = OA ]
Рассмотрим треугольник ( OAB ):
- ( OA ) — радиус, ( R ),
- ( AB = 5,\textсм} ),
- ( OB = 10,\textсм} ),
- ( \angle AOB = 60^\circ ).
Используем Закон Косинусов для ( \triangle OAB ):
[ OB^2 = OA^2 + AB^2 - 2 \cdot OA \cdot AB \cdot \cos \angle AOB ] [ 10^2 = R^2 + 5^2 - 2 \cdot R \cdot 5 \cdot \cos 60^\circ ] [ 100 = R^2 + 25 - 2 \cdot R \cdot 5 \times 0.5 ] [ 100 = R^2 + 25 - (2 \cdot R \times 5 \times 0.5) = R^2 + 25 - 5 R ] [ 100 - 25 = R^2 - 5 R ] [ 75 = R^2 - 5 R ]
Перенесем все в левую сторону:
[ R^2 - 5 R - 75 = 0 ]
Решим квадратное уравнение:
[ R = \frac{5 \pm \sqrt{(-5)^2 - 4 \times 1 \times (-75)}}{2} ]
[ R = \frac{5 \pm \sqrt{25 + 300}}{2} = \frac{5 \pm \sqrt{325}}{2} ]
[ \sqrt{325} \approx 18.03 ]
Итак,
[ R \approx \frac{5 \pm 18.03}{2} ]
Смотрим положительный вариант:
[ R \approx \frac{5 + 18.03}{2} = \frac{23.03}{2} \approx 11.52,\textсм} ]
Положительный радиус — это единственный смысловой вариант.
Ответ:
Радиус окружности примерно ( \boxed{11.5,\text{см}} ).
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



