Чтобы найти длину медианы, проведенной из вершины ( C ) в треугольнике ( ABC ), начнем с анализа данных и применим известные теоремы и формулы.
Даны:
- (\angle A = 45^\circ)
- Высота ( BO ) делит сторону ( AC ) на отрезки ( AO = 4 ) и ( CO = 8 ).
Сначала найдем длину стороны ( AC ):
[ AC = AO + CO = 4 + 8 = 12. ]
Введем обозначения:
- ( B ) — вершина треугольника, из которой опущена высота на сторону ( AC ).
- ( O ) — точка пересечения высоты ( BO ) с ( AC ).
Так как ( BO ) — это высота, она перпендикулярна стороне ( AC ). Треугольник ( ABO ) — прямоугольный с углом ( \angle A = 45^\circ ). В прямоугольном треугольнике, если один из углов равен ( 45^\circ ), то катеты равны.
Из этого следует, что:
[ BO = AO \cdot \tan(45^\circ) = AO = 4. ]
Теперь найдем длину стороны ( BC ) с помощью теоремы Пифагора в треугольнике ( BOC ):
[ BC^2 = BO^2 + CO^2 = 4^2 + 8^2 = 16 + 64 = 80. ]
[ BC = \sqrt{80} = 4\sqrt{5}. ]
Теперь мы знаем длины всех сторон треугольника ( ABC ):
- ( AC = 12 )
- ( BC = 4\sqrt{5} )
- ( AB ) найдем также по теореме Пифагора:
[ AB^2 = AO^2 + BO^2 = 4^2 + 4^2 = 16 + 16 = 32. ]
[ AB = \sqrt{32} = 4\sqrt{2}. ]
Теперь, чтобы найти длину медианы ( CM ), проведенной из вершины ( C ) на сторону ( AB ), используем формулу длины медианы в треугольнике:
[ CM = \sqrt{\frac{2AB^2 + 2BC^2 - AC^2}{4}}. ]
Подставим известные значения:
[ AB = 4\sqrt{2}, ]
[ BC = 4\sqrt{5}, ]
[ AC = 12. ]
Вычислим:
[ AB^2 = 32, ]
[ BC^2 = 80, ]
[ AC^2 = 144. ]
Подставим в формулу медианы:
[ CM = \sqrt{\frac{2 \cdot 32 + 2 \cdot 80 - 144}{4}} = \sqrt{\frac{64 + 160 - 144}{4}} = \sqrt{\frac{80}{4}} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}. ]
Итак, длина медианы, проведенной из вершины ( C ) в треугольнике ( ABC ), равна ( 2\sqrt{5} ).