Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела ломоносов
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#70493

Высота BD  остроугольного треугольника ABC  пересекается с его другими высотами в точке H.  Точка K  лежит на отрезке AC  так, что величина угла BKH  максимальна. Найдите DK,  если AD  =2,DC = 3.

Источники: Ломоносов-2022, 11.7 (см. olymp.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Чтобы найти наибольшую величину угла, попробуем искать наибольшее значение одной из тригонометрических функций этого угла. Какую будет использовать удобнее всего? В △BKH нет прямых углов, поэтому подумайте через какие углы лучше всего выразить ∠BKH?

Подсказка 2

tg(x-y) = (tg(x) - tg(y)) / 1 + tg(x) * tg(y). Заменив длину неизвестной стороны DK за x, получим функцию от x, максимум которой мы ищем

Подсказка 3

Производная функции обнуляется при x² = BD * BH. Как выразить это произведение через AD и DC?

Подсказка 4

tg(∠HAD) = ctg(∠BCD)

Показать ответ и решение

PIC

Чем больше острый угол, тем больше его тангенс. Поэтому условие максимальности угла BKH  можно заменить на условие максимальности его тангенса. По формуле тангенса разности имеем

tg ∠BKH = tg(∠BKD  − ∠DKH )= -tg∠BKD--−-tg∠DKH----=--BDDK-−-DDHK- =
                           1+ tg∠BKD  ⋅tg∠DKH    1 +DBKD⋅ DDHK-

  (BD − DH )⋅DK
= DK2-+-BD-⋅DH-

Максимум этого выражения достигается при том же значении DK  , что и минимум выражения

    2
y = x-+BD-⋅DH--=x + BD-⋅DH-,
        x             x

где x =DK.  Производная y′ равна 1− BDx⋅D2H-  и обращается в нуль при x =√BD--⋅DH--  (нас интересуют только положительные значения x).

Заметим, что DH  :AD =tg∠HAD  =ctg∠BCD = DC :BD,  откуда AD ⋅DC = DH ⋅BD.  Таким образом, x= √AD-⋅DC-= √2⋅3= √6.

Ответ:

 √6

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!