Для решения этой задачи применим теорему о секущих линиях, которая гласит: если из точки вне окружности провести две секущие, то произведение длин отрезков одной секущей равно произведению длин отрезков другой секущей. Формально это можно записать так:
[ AB \cdot AC = AD \cdot AK ]
В данной задаче у нас есть следующие данные: ( AC = 20 ) см, ( AK = 25 ) см и ( AB = DK ). Обозначим длину ( AB ) и ( DK ) через ( x ).
Тогда у нас есть два секущих отрезка:
- Секущая ( ABC ) с отрезками ( AB = x ) и ( AC = 20 + x ).
- Секущая ( ADK ) с отрезками ( AD = x + 25 ) и ( AK = 25 ).
По теореме о секущих линиях имеем:
[ AB \cdot AC = AD \cdot AK ]
Подставим известные значения:
[ x \cdot (20 + x) = (x + 25) \cdot 25 ]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
[ x \cdot 20 + x^2 = 25x + 625 ]
[ 20x + x^2 = 25x + 625 ]
Перенесем все члены на одну сторону уравнения:
[ x^2 + 20x - 25x - 625 = 0 ]
[ x^2 - 5x - 625 = 0 ]
Теперь решим квадратное уравнение. Для этого используем формулу:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
В нашем уравнении ( a = 1 ), ( b = -5 ), и ( c = -625 ). Подставим эти значения в формулу:
[ x = \frac{-(-5) \pm \sqrt{(-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-625)}}{2 \cdot 1} ]
[ x = \frac{5 \pm \sqrt{25 + 2500}}{2} ]
[ x = \frac{5 \pm \sqrt{2525}}{2} ]
[ x = \frac{5 \pm 50.25}{2} ]
Получаем два решения:
[ x = \frac{5 + 50.25}{2} = 27.625 ]
[ x = \frac{5 - 50.25}{2} = -22.625 ]
Отрицательное значение длины не имеет физического смысла в нашей задаче, поэтому ( x = 27.625 ).
Таким образом, длина отрезка ( DK ) равна ( 27.625 ) см.