Давайте рассмотрим задачу поэтапно и подробно. В условии дан треугольник \( ABC \), в котором угол \( C \) равен \( 90^\circ \). Известно, что \( AB = 45 \), \( \sin A = \frac{2}{3} \), и нужно найти длину отрезка \( BN \), где \( N \) — точка, в которой высота из \( C \) падает на сторону \( AB \).
Шаг 1. Постановка задачи и важные данные
- \( \triangle ABC \), с прямым углом \( C \) (\( \angle C = 90^\circ \))
- \( AB \) — гипотенуза, равна 45
- \( \sin A = \frac{2}{3} \)
- \( СН \) — высота, опущенная из \( C \) на \( AB \)
- Нужно найти \( BN \)
Шаг 2. Построение и использование геометрических свойств
Поскольку:
- \( \triangle ABC \) — прямоугольный, \( C \) — прямой угол
- \( \angle A \) — острый угол, против него — катет \( BC \)
- \( \angle B \) — острый угол, против него — катет \( AC \)
Известно, что:
\[ \sin A = \frac{\text{прилежащий катет к углу }A}{гипотенуза} = \frac{BC}{AB} = \frac{2}{3} \]
Следовательно:
\[ BC = \frac{2}{3} \times AB = \frac{2}{3} \times 45 = 30 \]
Шаг 3. Найти \( AC \) с помощью тригонометрии
Так как:
\[ \sin A = \frac{BC}{AB} = \frac{30}{45} = \frac{2}{3} \]
Используем теорему Пифагора для треугольника \( ABC \):
\[ AB^2 = AC^2 + BC^2 \]
Подставим известные значения:
\[ 45^2 = AC^2 + 30^2 \] \[ 2025 = AC^2 + 900 \] \[ AC^2 = 2025 - 900 = 1125 \]
Следовательно:
\[ AC = \sqrt{1125} = \sqrt{25 \times 45} = 5 \sqrt{45} = 5 \times 3 \sqrt{5} = 15 \sqrt{5} \]
Шаг 4. Нахождение точки \( N \) — основания высоты \( СН \)
Высота из \( C \) опустилась на гипотенузу \( AB \). В прямом треугольнике высота, опущенная из прямого угла на гипотенузу, делит гипотенузу на два отрезка, \( AN \) и \( NB \):
\[ AN \times NB = \text{площадь } \triangle ABC \]
Площадь \( \triangle ABC \):
\[ S = \frac{1}{2} \times BC \times AC = \frac{1}{2} \times 30 \times 15 \sqrt{5} = 15 \times 15 \sqrt{5} = 225 \sqrt{5} \]
Шаг 5. Использование свойства высоты в прямоугольном треугольнике
В прямом треугольнике высота, проведённая из гипотенузы на катет, делит гипотенузу такую, что:
\[ AN = \frac{BC^2}{AB} \quad \text{и} \quad NB = \frac{AC^2}{AB} \]
или более универсально:
\[ AN = \frac{AC^2}{AB} \quad \text{и} \quad NB = \frac{BC^2}{AB} \]
Проверим:
\[ AN = \frac{AC^2}{AB} = \frac{1125}{45} = 25 \]
\[ NB = \frac{BC^2}{AB} = \frac{900}{45} = 20 \]
Проверим сумму:
\[ AN + NB = 25 + 20 = 45 = AB \]
Это верно, значит точка \( N \) делит \( AB \) на отрезки:
- \( AN = 25 \)
- \( NB = 20 \)
Ответ:
Длина отрезка \( BN \) равна 20.
Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснение более подробно — скажите!