1577. В равнобедренном треугольнике
ABC
точки
M
и
N
находятся на боковых сторонах
AB
и
BC
соответственно. Найдите площадь треугольника
ABC
, если известно, что
AM=5
,
AN=2\sqrt{37}
,
CM=11
,
CN=10
.
Ответ.
18\sqrt{21}
.
Указание. Опустите перпендикуляры
MP
и
NQ
на основание
AC
; с помощью теоремы Пифагора составьте уравнение относительно
x=AP
.
Решение. Пусть
P
и
Q
— проекции точек
M
и
N
на
AC
. Обозначим
AP=x
. Тогда из подобия треугольников
NQC
и
MPA
получим, что
QC=2x
. Выразим
NQ^{2}
по теореме Пифагора из треугольников
NQC
и
NQA
:
NQ^{2}=NC^{2}-CQ^{2}=AN^{2}-AQ^{2}.

Отсюда находим, что
AQ=\sqrt{AN^{2}+CQ^{2}-NC^{2}}=\sqrt{148+4x^{2}-100}=\sqrt{48+4x^{2}}.

Аналогично
CP=\sqrt{96+x^{2}}
. Поскольку
CP-AQ=(AC-x)-(AC-2x)=x,

то
\sqrt{96+x^{2}}-\sqrt{48+4x^{2}}=x.

Решив это уравнение, получим что
x=2
. Тогда
PC=10,~AC=12,~BC=15,

высота треугольника
ABC
, проведённая из вершины
B
, равна
\sqrt{15^{2}-6^{2}}=3\sqrt{21}
. Следовательно,
S_{\triangle ABC}=6\cdot3\sqrt{21}=18\sqrt{21}