20В. В треугольнике ABC биссектриса BE и медиана AD перпендикулярны.

а) Докажите, что  CE = 2AE.

б) Найдите стороны треугольника  ABC,  если  BE AD = 8.

Ответ

ОТВЕТ: \(2\sqrt {13} ,\,\,\,\,4\sqrt {13} ,\,\,\,6\sqrt 5 .\)

Решение

а) Пусть биссектриса BE и медиана AD пересекаются в точке О. Треугольник ABD равнобедренный, так как его биссектриса BO является высотой. Значит,\(AB = BD = DC.\) По свойству биссектрисы BE в треугольнике ABC:

\(\frac{{CE}}{{AE}} = \frac{{BC}}{{AB}} = 2\,\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,\,CE = 2AE.\)

Что и требовалось доказать.

б) Отложим на продолжении медианы AD за точку D отрезок DM = AD. Тогда четырёхугольник ABMC – параллелограмм, поэтому \(BM\parallel AC\)  и  \(BM = AC = 3AE.\)  Из подобия треугольников AOE и BOM  следует, что  \(\frac{{OE}}{{BO}} = \frac{{AE}}{{BM}} = \frac{1}{3}.\)  Поэтому  EO = 2  и  BO = 6.  Тогда по теореме Пифагора из треугольника AOE:

\(A{E^2} = A{O^2} + O{E^2}\,\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,\,A{E^2} = {4^2} + {2^2}\,\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,\,AE = 2\sqrt 5 .\)

Следовательно, \(AC = 3AE = 6\sqrt 5 .\)  По теореме Пифагора из треугольника AOB

\(A{B^2} = B{O^2} + A{O^2}\,\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,\,A{B^2} = {6^2} + {4^2}\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,AB = 2\sqrt {13} .\)  

Тогда:  \(BC = 2AB = 4\sqrt {13} .\)

Ответ: \(2\sqrt {13} ;\,\,4\sqrt {13} ;\,\,6\sqrt 5 \,\).