10994. Расстояния от некоторой точки внутри правильного шестиугольника до трёх его последовательных вершин равны 1, 1 и 2 соответственно. Чему равна сторона этого шестиугольника?
Ответ.
\sqrt{3}
.
Решение. Пусть
A
,
B
,
C
— последовательные вершины шестиугольника,
O
— точка внутри него, и пусть
OA=OB=1
,
OC=2
. Рассмотрим другую соседнюю с
A
вершину
F
. Тогда
FABC
— равнобедренная трапеция. Точка
O
лежит на общем серединном перпендикуляре её оснований
FC
и
AB
, поэтому
OF=OC=2
. Но
FC=2AB
(в правильном шестиугольнике главная диагональ в два раза больше стороны), поэтому треугольники
AOB
и
FOC
подобны с коэффициентом 2.
Поскольку
AB
и
FC
параллельны и
\angle BAO=\angle OCF
, точка
O
лежит на диагонали
AC
(и, аналогично, на диагонали
BF
). Тогда
\angle OBC=120^{\circ}-30^{\circ}=90^{\circ},~\mbox{и}~BC=\sqrt{2^{2}-1}=\sqrt{3}

по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника
OBC
.