Для решения задачи воспользуемся свойством площади треугольника, выраженной через его стороны и высоты. Рассмотрим равнобедренный треугольник ( ABC ), где ( AC = BC = 10 ), и точку ( M ), лежащую на основании ( AB ). Расстояния от точки ( M ) до сторон ( AC ) и ( BC ) равны 2 и 6 соответственно.
Обозначим высоты из точки ( C ) на стороны ( AB ) как ( h ). Тогда площадь треугольника ( ABC ) может быть выражена как:
[
S_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot h
]
Рассмотрим дополнительные треугольники ( AMC ) и ( BMC ). Площади этих треугольников можно выразить через высоты из точки ( M ):
[
S_{AMC} = \frac{1}{2} \cdot AM \cdot 2
]
[
S_{BMC} = \frac{1}{2} \cdot MB \cdot 6
]
Так как ( AM + MB = AB ), то полную площадь ( S_{ABC} ) можно выразить через суммы площадей маленьких треугольников:
[
S{ABC} = S{AMC} + S_{BMC} = \frac{1}{2} \cdot AM \cdot 2 + \frac{1}{2} \cdot MB \cdot 6
]
Упростим выражение:
[
S_{ABC} = AM + 3 \cdot MB
]
Теперь воспользуемся тем, что ( AM + MB = AB ). Подставим это в уравнение площади:
[
S_{ABC} = AM + 3 \cdot (AB - AM) = AM + 3AB - 3AM = 3AB - 2AM
]
Теперь заметим, что отрезок ( AM ) можно выразить через ( AB ), если выразить ( AM ) через ( x ):
( AM = x ), тогда ( MB = AB - x ).
[
S_{ABC} = x + 3(AB - x) = 3AB - 2x
]
Далее, площадь треугольника ( ABC ) также можно выразить через высоту из вершины ( C ):
[
S_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot h
]
Мы знаем, что высота ( h ) связана с длинами сторон и расстояниями от точки ( M ) до сторон:
[
h = \sqrt{AC^2 - \left(\frac{AB}{2}\right)^2} = \sqrt{10^2 - \left(\frac{AB}{2}\right)^2}
]
Теперь подставим значения и выразим площадь через известные данные:
[
S_{ABC} = AM + 3 \cdot MB = AB
]
Так как ( AM + MB = AB ), подставим значения:
[
S_{ABC} = x + 3(AB - x) = 3AB - 2x
]
Рассмотрим два уравнения вместе с учетом, что ( h = 6 ) (расстояние от ( M ) до ( BC )):
Подставим ( AB = 8 ) (из уравнения ( AC = BC = 10, AM = x, MB = AB-x )):
В итоге, решив систему уравнений, получаем:
Площадь ( S_{ABC} = AB \cdot h / 2 = 8 \cdot 6 / 2 = 24 )
Таким образом, площадь треугольника ( ABC ) равна 48.