3574. Докажите, что среди всех треугольников
ABC
с фиксированным углом
\angle A=\alpha
и площадью
S
наименьшую сторону
BC
имеет равнобедренный треугольник с основанием
BC
.
Указание. Примените теорему косинусов.
Решение. Обозначим
AB=c
,
AC=b
. Тогда
S=\frac{1}{2}bc\sin\alpha.

Отсюда находим, что
bc=\frac{2S}{\sin\alpha}
. По теореме косинусов
BC^{2}=b^{2}+c^{2}-2bc\cos\alpha=(b-c)^{2}+2bc-2bc\cos\alpha=

=(b-c)^{2}+2bc(1-\cos\alpha)=(b-c)^{2}+\frac{4S(1-\cos\alpha)}{\sin\alpha}.

Поскольку второе слагаемое постоянно, то сторона
BC
минимальна, если
b=c
.