В окружности с радиусом равным 1, проведена хорда длины равной 1. Найдите 5(√17+2√3)h, где h сторона квадрата, две вершины которого лежат на хорде, а две на окружности.

Две прямые лежат в одной плоскости, если смешанное произведение их направляющих векторов и третьего вектора, проведённого между двумя точками, лежащими на этих прямых, равно 0 . (При равенстве нулю смешанного произведения делаем вывод о компланарности трёх векторов.)

Из уравнения прямых можно выписать координаты направляющих векторов и координаты точек, лежащих на прямых .

\begin{gathered}l_1:\; \frac{x-1}{2}=\frac{y+2}{-1}=\frac{z}{-2}\; \; ,\; \; \vec{s}_1=(2,-1,-2)\; ,\; \; M_1(1,-2,0) l_2:\; \frac{x+1}{1}=\frac{y+11}{2}=\frac{z+6}{1}\; \; ,\; \; \vec{s}_2=(1,2,1 )\; \; ,\; \; M_2(-1,-11,-6)overline {M_2M_1}=(1+1,-2+11,0+6)=(2,9,6)(\overline {M_2M_1},\vec{s}_1,\vec{s}_2)= \left|\begin{array}{ccc}2&9&6\\2&-1&-2\\1&2&1\end{array}\right|= 2(-1+2)-9(2+2)+6(4+1)=0\end{gathered}

l

1

:

2

x−1

=

−1

y+2

=

−2

z

,

s

1

=(2,−1,−2),M

1

(1,−2,0)

l

2

:

1

x+1

=

2

y+11

=

1

z+6

,

s

2

=(1,2,1),M

2

(−1,−11,−6)

M

2

M

1

=(1+1,−2+11,0+6)=(2,9,6)

(

M

2

M

1

,

s

1

,

s

2

)=

∣

∣

∣

∣

∣

∣

∣

2

2

1

9

−1

2

6

−2

1

∣

∣

∣

∣

∣

∣

∣

=2(−1+2)−9(2+2)+6(4+1)=0

Высота, опущенная из вершины прямого угла на гипотенузу,  делит прямоугольный треугольник на подобные треугольники.  

Гипотенуза прямоугольного треугольника равна длине двух его медиан.  

Пусть коэффициент данного по условию отношения высоты и медианы будет 1.  

Тогда высота равна 40, медиана 41, гипотенуза 2*41=82  

Высота прямоугольного треугольника, проведенная из вершины прямого угла, есть среднее пропорциональное между отрезками, на которые делится гипотенуза этой высотой.  

Примем отрезок АН гипотенузы  за х, НВ тогда 82-х  

Квадрат высоты равен произведению отрезков АН и НВ  

СН²=АН*НВ  

1600=х(82-х)  

х²-82х+1600=0

Решив квадратное уравнение, найдем два значения х=50 и х=32.

АН, как более короткий отрезок, равен 32,  

НВ=50  

Треугольники АНС, СНВ и АВС подобны .

И отношение их катетов одинаково.  

Найдем отношение известных катетов в треугольниках АНС и СНВ.  АН:СН=СН:НВ=4:5  

АС:СВ=4/5

Но всегда простое решение - лучше сложного.

Вариант решения:

Основа решения:

Гипотенуза прямоугольного треугольника равна длине двух его медиан.  

Между медианой и высотой образовался прямоугольный треугольник с гипотенузой СМ=41 и катетом СН=40.

По т.Пифагора отрезок гипотенузы НМ=9.

И тогда катет АН треугольника АНС относится к соответственному катету СН подобного ему треугольника СНВ как АН:НС=32:40=4/5

И вариант третий -  если знать, что в треугольнике с гипотенузой 41, и катетом 40 второй катет равен 9 ( одна из троек Пифагора)- позволяет обойтись самым минимумом вычислений.