В треугольнике АВС точка М – середина стороны АВ, точка N – середина стороны АС, отрезки СМ и BN пересекаются в точке О, ВА = а, ВС = b. Выразите вектор ВО через векторы а и b.
Если провести через точку A прямую параллельно BC, то она пересечет BD в точке K таким образом, что AK = AB. Это потому, что ∠AKB = ∠DBC; это - внутренние накрест лежащие углы; а ∠DBC = ∠ABD; так как BD - биссектриса получилось, что треугольник AKB - равнобедренный. Теперь понятно, что для того, чтобы прямая AD пересекла BС в точке C за точкой D, то есть чтобы существовал треугольник ABC, нужно, чтобы точка D лежала ближе к B, чем K. Отсюда ∠ADB > ∠AKB = ∠ABD; и AB > AD; так как напротив большего угла в треугольнике лежит большая сторона.
∠AKB = ∠DBC; это - внутренние накрест лежащие углы; а
∠DBC = ∠ABD; так как BD - биссектриса
получилось, что треугольник AKB - равнобедренный.
Теперь понятно, что для того, чтобы прямая AD пересекла BС в точке C за точкой D, то есть чтобы существовал треугольник ABC, нужно, чтобы точка D лежала ближе к B, чем K.
Отсюда ∠ADB > ∠AKB = ∠ABD; и AB > AD; так как напротив большего угла в треугольнике лежит большая сторона.
В равнобедренной трапеции диагонали равны и точкой пересечения делятся попарно на равные отрезки. То есть ВО=СО; МО=АО.
Тогда ∆ВОС и ∆АОМ – равнобедренные с основаниями ВС и АМ соответственно.
Следовательно угол ВСО=угол СВО=45° и угол МАО=угол АМО=45°.
Сумма углов в любом треугольнике равна 180°
Тогда угол ВОС=180°–угол ВСО–угол СВО=180°–45°–45°=90°;
Угол АОМ=180°–угол МАО–угол АМО=180°–45°–45°=90°.
Следовательно треугольники ВОС и АОМ – прямоугольные с прямыми углами ВОС и АОМ соответственно.
В прямоугольном треугольнике ВОС по теореме Пифагора:
ВС²=ВО²+СО²
Пусть ВО=СО=х
3²=х²+х²
2х²=9
х²=4,5
х=√4,5
Тоесть СО=√4,5 см
В прямоугольном ∆АОМ по теореме Пифагора:
АМ²=АО²+МО²
Пусть АО=МО=у
6²=у²+у²
2у²=36
у=√18
Тоесть МО=√18 см
Угол СОМ=180°–угол АОМ=180°–90° (так как углы смежные)
Тогда ∆СОМ – прямоугольный с прямым углом СОМ.
Тогда в прямоугольном треугольнике СОМ по теореме Пифагора:
СМ²=СО²+МО²
СМ²=4,5+18
СМ=√22,5
Проведём высоты СР и ВН к стороне АМ.
Высоты трапеции, проведенные из концов одного основания, к другому, паралельны и равны.
Углы образованные высотой и стороной, к которой проведена высота, прямые;
Тогда ВСРН – прямоугольник, следовательно НР=ВС=3.
Получим два прямоугольных треугольника СРМ и ВНА.
СР=ВН так как высоты трапеции равны, АВ=СМ как боковые стороны равнобедренной трапеции
Значит треугольники СРМ и ВНА равны как прямоугольные по гипотенузе и катету.
Следовательно РМ=АН как соответственные катеты.
Тогда РМ+АН=2РМ.
АМ=АН+НР+РМ
АМ=НР+2РМ
6=3+2РМ
РМ=1,5
В прямоугольном треугольнике СРМ по теореме Пифагора:
СМ²=СР²+РМ²
СР²=СМ²–РМ²
СР²=22,5–2,25
СР²=20,25
СР=4,5
ответ: 4,5 см