В треугольнике ABC с тупым углом ACB проведена высота BH. Около
треугольника ABC описана окружность. Высота BH пересекается с этой окружностью в точке P, причём луч AP -- биссектриса угла BAC.
а) Докажите, что треугольник BCP равнобедренный.
б) Найдите длину стороны AC, если длина стороны BC равна радиусу
описанной окружности, равному 22.
Решение
а) Из условия ∠CAP=∠PAB, поэтому CP⌣=PB⌣. Равные дуги стягиваются равными хордами, значит, CP=PB и PCB -- равнобедренный треугольник.
б) По теореме синусов получаем:
sin∠ABC=2R,⇒sin∠A=2RBC=21,⇒∠A=30∘. Четырёхугольник ACPB -- вписанный, значит,
∠CPB=180∘−∠A=150∘. Из треугольника PCB по теореме о сумме углов треугольника получаем:
∠PBC=∠PCB=2180∘−150∘=15∘. Аналогично, из треугольника HCB получаем: ∠HCB=75∘. Отсюда
∠ACB=180∘−∠HCB=105∘. Из треугольника ABC по теореме о сумме углов треугольника получаем:
∠ABC=180∘−105∘−30∘=45∘. Наконец, из треугольника ABC по теореме синусов получаем:
sin∠ABCAC=2R,⇒AC=2⋅22⋅22=4. Ответ: 4.