№452. Постройте треугольник по стороне, разности углов при этой стороне и сумме двух других сторон.
Дано:
отрезок — сторона
угол — разность углов при этой стороне:
отрезок — сумма двух других сторон:
Построить:
треугольник , в котором , ,
Анализ:
Пусть треугольник построен, . Продолжим за точку и отложим . Тогда
Треугольник равнобедренный: , а угол — его внешний, . Из и находим
Итак, треугольник известен по двум сторонам , и углу . Вершина лежит на и на серединном перпендикуляре к (так как ).
Построение:
1) Отложим отрезок .
2) Построим угол : разделим угол пополам и прибавим к нему прямой угол. Отложим его от луча : получим луч , .
3) Окружность с центром радиуса пересекает луч в точке .
4) Серединный перпендикуляр к пересекает в точке .
5) Соединим с . Треугольник искомый.
Доказательство:
По построению . Точка лежит на серединном перпендикуляре к , поэтому и . Точка лежит между и (см. исследование), значит,
Углы треугольника :
Исследование:
Угол тупой, поэтому по мере удаления от вдоль луча расстояние до только растёт — от в точке . Окружность радиуса пересекает луч в одной точке, если (это неравенство треугольника ); при решений нет.
В треугольнике против тупого угла лежит наибольшая сторона, поэтому острый. Серединный перпендикуляр к пересекает прямую в точке на луче , причём : луч идёт внутри угла и пересекает отрезок , то есть лежит между и . Решение единственное.
Ответ: треугольник построен; решение существует и единственно при .