Чтобы найти диаметр окружности, описанной около равнобедренного треугольника ( ABC ) с заданными условиями, можно воспользоваться свойством, что диаметр описанной окружности равен отношению произведения сторон треугольника к его площади, умноженному на 4 (формула для радиуса описанной окружности: ( R = \frac{abc}{4K} ), где ( a, b, c ) — стороны треугольника, а ( K ) — его площадь).
Однако в данном случае можно воспользоваться более простым методом, учитывая, что в любом треугольнике угол, равный ( 60^\circ ), связан с радиусом описанной окружности через сторону, противолежащую этому углу. Если одна из сторон треугольника противолежит углу ( 60^\circ ), то радиус описанной окружности равен этой стороне, деленной на ( \sqrt{3} ). Но прежде чем воспользоваться этим, нужно найти длины других сторон треугольника.
Найдем длины сторон ( AB = BC ):
В треугольнике ( ABC ), угол ( A = 60^\circ ), ( AC = 5\sqrt{3} ), и он является равнобедренным (( AB = BC )). Рассмотрим треугольник ( ABC ) с ( \angle A = 60^\circ ).
Известно, что если в равнобедренном треугольнике один из углов при основании равен ( 60^\circ ), то этот треугольник является равносторонним. Однако у нас угол при вершине равен ( 60^\circ ).
Используем косинус теорему для нахождения ( AB ) (или ( BC )):
[
AB^2 = AC^2 + BC^2 - 2 \cdot AC \cdot BC \cdot \cos(60^\circ)
]
Пусть ( AB = BC = x ). Тогда:
[
x^2 = (5\sqrt{3})^2 + x^2 - 2 \cdot 5\sqrt{3} \cdot x \cdot \frac{1}{2}
]
[
x^2 = 75 + x^2 - 5\sqrt{3} \cdot x
]
[
5\sqrt{3} \cdot x = 75
]
[
x = \frac{75}{5\sqrt{3}} = 5\sqrt{3}
]
Вычисление диаметра описанной окружности:
Поскольку ( \angle A = 60^\circ ) и сторона ( AC ) противоположна этому углу, то радиус описанной окружности:
[
R = \frac{AC}{\sqrt{3}} = \frac{5\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 5
]
Диаметр описанной окружности ( D = 2R = 2 \times 5 = 10 ).
Таким образом, диаметр окружности, описанной около треугольника ( ABC ), равен 10.