BC. C точка находится на отрезке AB длиной 4, которая является диаметром окружности K. Два луча проходят через точку

  • 2
BC.

C точка находится на отрезке AB длиной 4, которая является диаметром окружности K. Два луча проходят через точку C, образуя угол 60° с диаметром. Они пересекают окружность в точках D и E, которые расположены по одну сторону от прямой AB. Найдите длину отрезка BC.
Ярус
18
Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся некоторые основные знания о свойствах окружностей, углах и лучах.

Давайте начнем с того, что построим схему задачи для наглядности:

AB - диаметр окружности K
C - точка на отрезке AB
AD, BE - лучи, образующие угол 60° с диаметром AB
D, E - точки пересечения лучей AD и BE с окружностью K

Теперь обратимся к свойству, что центр окружности лежит на середине ее диаметра (AB). Обозначим центр окружности K как O и соединим его с точкой C. Получится прямая CO, которая проходит через центр окружности и точку C, так как C находится на диаметре.

Так как CO проходит через центр окружности, то угол DCB (который образуется точкой C и лучом DB) является прямым углом. Аналогично, угол ECB (который образуется точкой C и лучом EB) также является прямым углом.

Мы знаем, что угол в окружности, у которого дуга равна двум другим, равен половине их суммы. Значит, угол DOC, который образуется дугой DCB, равен половине суммы углов DCB и ECB.

Так как угол DCB равен 90°, а угол ECB равен 60° (по условию задачи), то угол DOC будет равен половине их суммы:
\[\angle DOC = \frac{90^\circ + 60^\circ}{2} = 75^\circ\]

Теперь рассмотрим треугольник ODC. Угол ODC равен 90°, а угол DOC равен 75°. Зная эти два угла, мы можем найти третий угол треугольника, используя свойство, что сумма углов треугольника равна 180°:
\[\angle ODC = 180^\circ - 90^\circ - 75^\circ = 15^\circ\]

Теперь мы можем заметить, что треугольник ODC и треугольник OEC подобны, так как у них соответствующие углы равны:

\[\angle ODC = \angle OEC = 15^\circ\]

Обозначим длину отрезка CD как x. Тогда длина отрезка CE также будет равна x, так как треугольники ODC и OEC подобны и соответствующие стороны пропорциональны.

Теперь рассмотрим треугольник OCE. У него две равные стороны (длина отрезка CD и длина отрезка CE) и угол OCE равен 60° (по условию задачи). Такой треугольник называется равносторонним.

В равностороннем треугольнике все стороны равны, поэтому длина отрезка CE будет равна длине отрезка CD, то есть x.

Таким образом, мы получили, что длина отрезка CD равна длине отрезка CE и обозначается как x.

Из условия задачи мы также знаем, что длина отрезка AB равна 4.

Нам нужно найти сумму длин отрезков CD и CE, то есть \(CD + CE = x + x = 2x\).

Так как AB является диаметром окружности K, то это означает, что AB является дважды радиусом окружности.
Таким образом, длина отрезка AB равна удвоенной длине радиуса окружности: \(AB = 2r\).

Из условия задачи мы знаем, что длина отрезка AB равна 4, следовательно, \(2r = 4\) и \(r = 2\).

Так как радиус окружности равен половине диаметра, мы можем записать, что \(r = \frac{AB}{2}\).

Подставим значение AB в это равенство: \(2 = \frac{AB}{2}\).

Теперь найдем значение x, используя полученное равенство: \(2 = \frac{4}{2} = \frac{2x}{2} = x\).

Таким образом, длина отрезка CD (и отрезка CE) равна 2.

Ответ: Длина отрезка CD (и отрезка CE) равна 2.