Главное меню

Даны два равносторонних треугольника ABD и BCE. Как найти отрезок DE?

Автор Brurarl, Март 15, 2024, 09:29

« назад - далее »

Brurarl

Даны два равносторонних треугольника ABD и BCE. Построена четверть окружности FGED с центром F и радиусом FD=FE=FG. Точки A, F, B, G и C лежат на одной прямой (см. рис.). Найдите длину отрезка  DE, если известно, что площадь сектора круга FGED равна 9π.

Yevgen

Рисунок перерисовывать не буду. он уже есть.
1) То что FGED - четверть окружности с центром F и радиусом FD=FG, дает то, что FD ⟂ FG, а значит FD - высота в ∆ADB (она же медиана в равностороннем треугольнике).
2) Если площадь четверти круга равна 9π, то площадь всего круга равна 4•9π = 36π
Но площадь круга S = πR² = 36π, откуда R² = 36 и FD = R = 6
3) высота в равностороннем треугольнике h = a√3/2
(если не помним, то из ∆DFB -прямоугольный. по теореме Пифагора: FD² = DB² - FB², FB=DB/2
FD² = DB² - (DB/2)² = 3DB²/4 и FD = DB√3/2)
Таким образом DB = 2FD/√3 = 2•6/√3 = 12/√3 = 4√3
4) Так как ∆BEC равносторонний, то ∠EBC = 60˚ => ∠ABE = 180˚ - ∠EBC = 120˚ (смежный угол)
5) Рассмотрим ∆FBE: FE = 6; FB = DB/2 = 2√3 и ∠FBE = 120˚
По теореме косинусов FE² = FB² + BE² - 2FB • BE • cos(∠FBE)
36 = 12 + BE² - 2•2√3•(-0,5)•BE
BE² + 2√3BE - 24 = 0
D = 12 + 4•24 = 108 = 3•36
ВЕ = (-2√3 + 6√3)/2 = 2√3 (второй корень отрицательный и не подходит)
Получили BE = FB
6)Рассмотрим ∆DBF и ∆DBE: DB=DB (общая), FB=BE, и ∠FBD = ∠DBE = 60˚ => ∆DBF = ∆DBE и тогда DE = DF = 6
Ответ: DE = 6