Чтобы найти радиус окружности, вписанной в равносторонний треугольник, нужно использовать формулу, которая связывает радиус вписанной окружности ( r ) с длиной стороны треугольника ( a ). Для равностороннего треугольника эта формула выглядит так:
[
r = \frac{a \sqrt{3}}{6}
]
Где:
- ( a ) — длина стороны треугольника.
В данном случае сторона треугольника равна 12 см. Подставим это значение в формулу:
[
r = \frac{12 \sqrt{3}}{6}
]
Упростим выражение:
[
r = 2 \sqrt{3}
]
Таким образом, радиус окружности, вписанной в равносторонний треугольник со стороной 12 см, равен ( 2 \sqrt{3} ) см.
Давайте посмотрим, откуда берется эта формула. В равностороннем треугольнике три высоты, медианы и биссектрисы совпадают. Высота ( h ) равностороннего треугольника со стороной ( a ) может быть найдена по формуле:
[
h = \frac{a \sqrt{3}}{2}
]
Площадь ( S ) равностороннего треугольника можно выразить как:
[
S = \frac{1}{2} \times a \times h = \frac{1}{2} \times a \times \frac{a \sqrt{3}}{2} = \frac{a^2 \sqrt{3}}{4}
]
С другой стороны, площадь треугольника также связана с радиусом вписанной окружности ( r ) и полупериметром ( p = \frac{3a}{2} ) формулой:
[
S = p \times r
]
Подставив значения, получаем:
[
\frac{a^2 \sqrt{3}}{4} = \frac{3a}{2} \times r
]
Решая это уравнение относительно ( r ), мы выводим:
[
r = \frac{a \sqrt{3}}{6}
]
Это подтверждает корректность использования данной формулы для нахождения радиуса вписанной окружности в равносторонний треугольник.