Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3210968
А
Аноним
14 мая 2025 16:36 · публичный вопрос
А
Аноним

В прямоугольном треугольнике АВС с прямым углом С внешний угол при вершине А равен 120 градусов, АС+АВ=20, найти АС и AB

Ответ нейросети
14 мая 2025 16:36

Давайте решим эту задачу пошагово, объясняя каждый этап. Условия:

  • Треугольник ABC — прямоугольный, с прямым углом в вершине C.
  • Внешний угол при вершине A равен 120°.
  • АС + АВ = 20.

Нам нужно найти длины сторон АС и АВ.


Шаг 1: Визуализация и обозначения

Обозначим стороны:

  • \( AC = x \)
  • \( BC = y \)
  • \( AB = z \)

Поскольку C — прямой угол, то: \[ AB = z \text{ — гипотенуза} \] и \[ AC = x, \quad BC = y \]


Шаг 2: Свойства прямоугольного треугольника

В прямоугольном треугольнике: \[ z^2 = x^2 + y^2 \]


Шаг 3: Условие о внешнем угле при вершине A

Обозначим углы:

  • \( \angle ABC = \beta \)
  • \( \angle ACB = 90^\circ \)
  • \( \angle BAC = \alpha \)

Внешний угол при вершине A равен 120°. Внутренний угол \(\alpha\): \[ \alpha = \angle BAC \] Внешний угол при A — это сумма двух внутренних смежных углов, не включающих угол A. Так как: \[ \text{внутренний угол при A} = \alpha \] и угол между сторонами \( AB \) и \( AC \).

Внешний угол при A равен 120°. Он равен сумме двух внутренних углов, не входящих в угол A. Это значит, что: \[ \text{эквивалентно} \quad \text{внешний угол при A} = 180^\circ - \alpha \] или, вернее, внешний угол — это внешний угол при вершине A, а внутри треугольника он равен \(\alpha\). В теории: \[ \text{Внешний угол }A = 180^\circ - \alpha \] По условию: \[ 180^\circ - \alpha = 120^\circ \] откуда: \[ \alpha = 60^\circ \]

Итог:

  • \(\angle BAC = 60^\circ\)

Шаг 4: Используем свойства треугольника

Так как \(\angle A = 60^\circ\), углы:

  • \( \angle A = 60^\circ \),
  • \( \angle C = 90^\circ \),
  • \( \angle B = 180^\circ - 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ \).

Значит, треугольник ABC — это прямой треугольник с углами 30°, 60°, 90°.

Для такого треугольника известны отношения сторон:

Угол Отношение сторон
30° гипотенуза = \( 2a \), против 30° = \( a \), против 60° = \( a\sqrt{3} \)

Где \(a\) — длина стороны, противоположная 30°.

Шаг 5: Назначение сторон

По углам:

  • \( \angle A = 60^\circ \), сторона, противоположная \( \angle A \), — это \( BC \),
  • \( \angle B = 30^\circ \), сторона, противоположная \( \angle B \), — это \( AC \),
  • гипотенуза \( AB \).

Из стандартных пропорций: \[ AC = a \] \[ BC = a\sqrt{3} \] \[ AB = 2a \]


Шаг 6: Используем условие \( AC + AB = 20 \)

Подставим \( AC = a \), \( AB = 2a \):

\[ a + 2a = 20 \] \[ 3a = 20 \] \[ a = \frac{20}{3} \approx 6.67 \]

Теперь найдём остальные стороны:

\[ AC = a = \frac{20}{3} \approx 6.67 \] \[ AB = 2a = \frac{40}{3} \approx 13.33 \] \[ BC = a \sqrt{3} = \frac{20}{3} \times \sqrt{3} = \frac{20 \sqrt{3}}{3} \approx 11.55 \]


Ответ:

\[ \boxed{ \text{Длина } AC \approx 6.67, \quad \text{Длина } AB \approx 13.33 } \]

или точнее:

\[ \boxed{ AC = \frac{20}{3} \quad \text{и} \quad AB = \frac{40}{3} } \]

Если нужно — можно оставить эти дроби в виде конечных значений.