В треугольнике ABC известно, что стороны AB и AC равны и угол при вершине A неизвестен, но известно, что медиана из вершины B равна половине стороны AC. Сформулируйте план построения такого треугольника и обсудите однозначность построения; какие теоремы или соотношения применимы и какие тонкости могут влиять на выбор метода

5 Ноя в 15:05
4 +2
0
Ответы
1
Короткий ответ: нет невырожденного треугольника с указанными свойствами. Единственный формально возможный случай — вырождение B=CB=CB=C.
Доказательство и план «построения» (с пояснениями):
1) Обозначения. Пусть AB=AC=sAB=AC=sAB=AC=s, BC=aBC=aBC=a. Пусть MMM — середина ACACAC. Условие: BM=12AC=s2BM=\tfrac12 AC=\tfrac s2BM=21 AC=2s .
2) Применение теоремы Аполлония (или формулы для медианы). Для медианы из вершины BBB имеем
mB2=2a2+2c2−b24, m_B^2=\frac{2a^2+2c^2-b^2}{4},
mB2 =42a2+2c2b2 ,
где b=AC=s, c=AB=sb=AC=s,\;c=AB=sb=AC=s,c=AB=s. Подставляя mB=s2m_B=\tfrac s2mB =2s получаем
2a2+s24=s24⇒2a2=0⇒a=0. \frac{2a^2+s^2}{4}=\frac{s^2}{4}\quad\Rightarrow\quad 2a^2=0\quad\Rightarrow\quad a=0.
42a2+s2 =4s2 2a2=0a=0.
Значит BC=0BC=0BC=0 и треугольник вырождается.
(Аналогично можно применить формулу Аполлония в виде
2(BA2+BC2)=AC2+4mB2, 2(BA^2+BC^2)=AC^2+4m_B^2,
2(BA2+BC2)=AC2+4mB2 ,
или воспользоваться теоремой Стюарта или координатным методом — результат тот же.)
3) «Построение», если строго следовать условию: взять отрезок ACACAC длины sss, найти его середину MMM; пересечение окружности с центром AAA радиуса sss и окружности с центром MMM радиуса s2\tfrac s22s даёт единственную общую точку — это точка CCC. Таким образом ненулевой точки BBB не получается.
Однозначность и тонкости:
- При данных условиях нет ненулевого (невырожденного) решения, значит «уникальность» сводится к единственному вырождённому случаю B=CB=CB=C.
- Используемые теоремы: Аполлония (формула для медианы), теорема Стюарта, координатный метод и аргументы с пересечением окружностей.
- Внимание к формулировке: если под «медианой» ошибочно имели в виду биссектрису или высоту, или если утверждение должно было звучать «медиана равна половине другой стороны» (другая сторона — не ACACAC), то задача меняется и могут существовать невырожденные решения. Также важно, что длины положительны; при AC=0AC=0AC=0 треугольник тривиален.
5 Ноя в 16:04
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир