Давайте разберемся с задачей и найдем стороны равнобедренного треугольника с вписанной окружностью, используя данную информацию.
Обозначим равнобедренный треугольник как ( \triangle ABC ), где ( AB = AC ) — боковые стороны, а ( BC ) — основание. Пусть ( I ) — центр вписанной окружности, которая касается стороны ( AB ) в точке ( D ).
По условию, точка касания ( D ) делит боковую сторону ( AB ) в отношении ( 2:3 ), считая от вершины ( A ). Обозначим ( AD = 2x ) и ( DB = 3x ). Тогда длина стороны ( AB = AD + DB = 2x + 3x = 5x ).
Поскольку треугольник равнобедренный, то ( AC ) также равно ( 5x ).
Теперь введем обозначение для основания ( BC = y ).
По условию задачи, периметр треугольника равен 15 см:
[
AB + AC + BC = 15
]
Подставим наши обозначения:
[
5x + 5x + y = 15
]
[
10x + y = 15
]
Таким образом, мы получаем уравнение:
[
y = 15 - 10x
]
Так как точка ( D ) на стороне ( AB ) делит её в отношении 2:3, следует, что длины отрезков ( AD ) и ( DB ) такие, что сумма их равна 5x, и это условие автоматически выполняется. Однако, чтобы все стороны треугольника были положительными, необходимо, чтобы ( y > 0 ).
Из уравнения ( y = 15 - 10x ) следует:
[
15 - 10x > 0
]
[
15 > 10x
]
[
x < 1.5
]
Кроме того, поскольку стороны треугольника должны быть положительными, ( x ) также должно быть больше нуля:
[
x > 0
]
Таким образом, область допустимых значений для ( x ) такова: ( 0 < x < 1.5 ).
Теперь выберем подходящее значение ( x ) для целых чисел, например, ( x = 1 ). Это значение удовлетворяет условиям задачи.
Тогда:
[
AB = AC = 5x = 5 \times 1 = 5 \text{ см}
]
[
y = 15 - 10 \times 1 = 5 \text{ см}
]
Следовательно, стороны треугольника равны 5 см, 5 см и 5 см, что соответствует равностороннему треугольнику. Это решение удовлетворяет всем условиям задачи с периметром 15 см и данным отношением деления боковой стороны.