Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Дано:
- Треугольник ( ABC ) прямоугольный (( \angle C = 90^\circ )).
- ( \sin A = \frac{1}{7} ).
- Катет ( AC = 4\sqrt{3} ).
- Найти гипотенузу ( AB ).
Решение:
Шаг 1. Отношения синуса в прямоугольном треугольнике
Определение синуса угла в прямоугольном треугольнике:
[
\sin A = \frac{\text{противолежащий катет}}{\text{гипотенуза}}.
]
В данном случае, противолежащий катет для угла ( A ) — это ( BC ), а гипотенуза — это ( AB ). Таким образом, можно записать:
[
\sin A = \frac{BC}{AB}.
]
Подставим известное значение ( \sin A = \frac{1}{7} ):
[
\frac{BC}{AB} = \frac{1}{7}.
]
Отсюда следует:
[
BC = \frac{AB}{7}.
]
Шаг 2. Теорема Пифагора
В прямоугольном треугольнике выполняется теорема Пифагора:
[
AB^2 = AC^2 + BC^2.
]
Подставим известное значение ( AC = 4\sqrt{3} ), значит:
[
AC^2 = (4\sqrt{3})^2 = 16 \cdot 3 = 48.
]
Таким образом, теорема Пифагора принимает вид:
[
AB^2 = 48 + BC^2.
]
Шаг 3. Выражение через ( AB )
Из Шага 1 мы знаем, что ( BC = \frac{AB}{7} ). Подставим это в уравнение теоремы Пифагора:
[
AB^2 = 48 + \left( \frac{AB}{7} \right)^2.
]
Вычислим квадрат ( \left( \frac{AB}{7} \right)^2 ):
[
\left( \frac{AB}{7} \right)^2 = \frac{AB^2}{49}.
]
Подставим это в уравнение. Получаем:
[
AB^2 = 48 + \frac{AB^2}{49}.
]
Шаг 4. Приведение к общему знаменателю
Умножим всё уравнение на 49, чтобы избавиться от дробей:
[
49 \cdot AB^2 = 48 \cdot 49 + AB^2.
]
Раскроем скобки и упростим:
[
49AB^2 - AB^2 = 48 \cdot 49.
]
[
48AB^2 = 48 \cdot 49.
]
Сократим на 48:
[
AB^2 = 49.
]
Шаг 5. Найдём ( AB )
Возьмём квадратный корень из обеих частей:
[
AB = \sqrt{49} = 7.
]
Ответ:
Гипотенуза ( AB ) равна ( 7 ).