Противоположные стороны вписанного четырехугольника равны a и b. угол между диагоналями, обращённый к заданным сторонам, равен a(альфа). найдите радиус описанной окружности.

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Радиус описанной окружности равен R=a2+b2+2abcos(α)2sin(α)cap R equals the fraction with numerator the square root of a squared plus b squared plus 2 a b cosine open paren alpha close paren end-root and denominator 2 sine open paren alpha close paren end-fraction . ️ Шаг 1: Связь сторон и дуг окружности Пусть вписанный четырехугольник имеет вершины A,B,C,Dcap A comma cap B comma cap C comma cap D. Обозначим стороны AB=acap A cap B equals a и CD=bcap C cap D equals b. Дуги, на которые опираются эти стороны, обозначим как 2x2 x и 2y2 y соответственно. Согласно свойствам хорды и радиуса описанной окружности Rcap R, длины сторон выражаются следующим образом: a=2Rsin(x)a equals 2 cap R sine x b=2Rsin(y)b equals 2 cap R sine y️ Шаг 2: Угол между диагоналями Угол αalpha между пересекающимися диагоналями внутри окружности равен полусумме дуг, которые они высекают. В данном случае угол αalpha обращен к сторонам aa и bb, следовательно: α=2x+2y2=x+yalpha equals the fraction with numerator 2 x plus 2 y and denominator 2 end-fraction equals x plus y Отсюда выразим y=αxy equals alpha minus x. ️ Шаг 3: Вывод формулы для радиуса Используем выражение для стороны bb и формулу синуса разности: b=2Rsin(αx)=2R(sin(α)cos(x)cos(α)sin(x))b equals 2 cap R sine open paren alpha minus x close paren equals 2 cap R open paren sine open paren alpha close paren cosine x minus cosine open paren alpha close paren sine x close parenПодставим sin(x)=a2Rsine x equals the fraction with numerator a and denominator 2 cap R end-fraction : b=2Rsin(α)cos(x)acos(α)b equals 2 cap R sine open paren alpha close paren cosine x minus a cosine open paren alpha close parenВыразим cos(x)cosine x: cos(x)=b+acos(α)2Rsin(α)cosine x equals the fraction with numerator b plus a cosine open paren alpha close paren and denominator 2 cap R sine open paren alpha close paren end-fraction Воспользуемся основным тригонометрическим тождеством sin2(x)+cos2(x)=1sine squared x plus cosine squared x equals 1: (a2R)2+(b+acos(α)2Rsin(α))2=1open paren the fraction with numerator a and denominator 2 cap R end-fraction close paren squared plus open paren the fraction with numerator b plus a cosine open paren alpha close paren and denominator 2 cap R sine open paren alpha close paren end-fraction close paren squared equals 1 Раскроем скобки и приведем к общему знаменателю: a2sin2(α)+b2+2abcos(α)+a2cos2(α)4R2sin2(α)=1the fraction with numerator a squared sine squared open paren alpha close paren plus b squared plus 2 a b cosine open paren alpha close paren plus a squared cosine squared open paren alpha close paren and denominator 4 cap R squared sine squared open paren alpha close paren end-fraction equals 1 Учитывая a2(sin2(α)+cos2(α))=a2a squared open paren sine squared open paren alpha close paren plus cosine squared open paren alpha close paren close paren equals a squared: 4R2sin2(α)=a2+b2+2abcos(α)4 cap R squared sine squared open paren alpha close paren equals a squared plus b squared plus 2 a b cosine open paren alpha close paren Ответ: R=a2+b2+2abcos(α)2sin(α)cap R equals the fraction with numerator the square root of a squared plus b squared plus 2 a b cosine open paren alpha close paren end-root and denominator 2 sine open paren alpha close paren end-fraction Укажите, требуется ли вам вывод аналогичной формулы для случая, когда известны все четыре стороны четырехугольника.

Форма ответа

Ваш аватар