3604. Существует ли треугольник со сторонами
a=7
и
b=2
, если известно, что высота, опущенная на третью сторону этого треугольника, является средним геометрическим двух других высот?
Ответ. Нет.
Указание. В предположении, что такой треугольник существует найдите его третью сторону и воспользуйтесь неравенством треугольника.
Решение. Предположим, что такой треугольник существует. Пусть
h_{a}
,
h_{b}
,
h_{c}
— его высоты, опущенные на стороны
a
,
b
,
c
соответственно (
a=7
,
b=2
);
S
— площадь этого треугольника. Тогда
S=\frac{1}{2}ah_{a}=\frac{1}{2}bh_{b}=\frac{1}{2}ch_{c}.

Отсюда
h_{c}=\frac{bh_{b}}{c}
и
h_{c}=\frac{ah_{a}}{c}
. Поэтому
h^{2}_{c}=h_{c}\cdot h_{c}=\frac{abh_{a}h_{b}}{c^{2}}=\frac{abh^{2}_{c}}{c^{2}}

Значит,
c^{2}=ab=14,~c=\sqrt{14}.

Поскольку
a+c=2+\sqrt{14}\lt7
, такой треугольник не существует.