Задача: в параллелограмме ABCD биссектриса угла A пересекает сторону BC в точке K. Даны BK = 15 см и KC = 9 см. Найдите периметр параллелограмма.
- Найдем нужные стороны
- BC = BK + KC = 15 + 9 = 24 см.
- Поскольку ABCD — параллелограмм, BC ∥ AD, значит AD = BC = 24 см.
- Периметр параллелограмма P = 2(AB + BC). Нужны AB и BC (BC уже нашли).
- Связь AB и BK через биссектрису AK
Пусть AB = b (обозначим длину стороны AB), а AD = d = BC = 24 см.
Положим систему координат так: A = (0,0), B = (b,0), D = (p,q) (непосредственно выражаем через сторону AD), C = B + D = (b + p, q). Вектор BC равен (p, q), длина BC равна d = sqrt(p^2 + q^2) = 24.
Лучшая идея — воспользоваться свойством биссектрисы: направление луча AK — сумма единичных векторов along AB и along AD. Но сделаем это по фактам пересечения:
Направление AK задаётся как пропорциональная величина: AK направлена вектором
u = (1,0) + (p/d, q/d) = (1 + p/d, q/d).
Точнее, любая точка на AK имеет вид: AK(t) = t(1 + p/d, q/d).
Линия BC задаётся как: BC(s) = B + s(p, q) = (b + sp, sq).
Уравняем эти две кривые для точки пересечения:
t(1 + p/d) = b + sp
t(q/d) = sq
Второе уравнение даёт, что при q ≠ 0: t/d = s, следовательно s = t/d.
Подставим в первое:
t(1 + p/d) = b + (t/d) p
t + tp/d = b + tp/d
t = b.
Следовательно, точка K достигается при t = b, а параметр на BC равен s = t/d = b/d.
Длина от B до K по BC равна BK = s · |BC| = (b/d) · d = b.
Таким образом, BK = AB. Это значит, что AB = BK = 15 см.
- Находим периметр
P = 2(AB + BC) = 2(15 + 24) = 2 · 39 = 78 см.
Ответ: периметр параллелограмма равен 78 см.