ООО! НАшел просто гениальное решение. Хотя, если знать ответ, или хотя бы уверенно предполагать его, можно и не такое придумать. Итак, смотри чертеж.
Углы АDO и DBC прямые, поэтому сумма углов ADC и ABD равна сумме углов ABD и BDC плюс 2*90 = 180 градусов;
Из точки А опускаем препендикуляр на продолжение ВС, точка пересечения М.
Поскольку ADMB прямоугольник, то угол MDB равен углу ABD. Итак, нам осталось вычислить угол MDC = угол MDB + угол BDC, и прибавить 180 градусов.
СМ = 12 + 3 = 15; Пусть К - середина СМ.
Тогда МК = СК = 7,5;
BK = 4,5;
Легко сосчитать, что DK = корень(DB^2 + BK^2) = 7,5;
Поэтому ТОЧКИ M, D и C равноудалены от точки К. То есть, другими словами - треугольник МDC является вписанным в окружность с центром в К, радиусом 7,5, и опирается на диаметр.
Поэтому угол MDC прямой.
А сумма тупых углов трапеции 270 градусов :))
Между прочим, в условии не сказано, какая задана высота.
Считаю,что к основанию :)))
Два очевидных утверждения сразу решают задачу.
1. такая окружность пересекает сторону треугольника (и боковую и основание, и вообще это справедливо всегда) в точке, являющейся основанием высоты треугольника, проведенной к этой стороне. Это ясно из того, что угол между стороной и линией соединения вершины с точкой пересечения опирается на диаметр окружности, то есть равен 180/2 = 90.
Отсюда сразу следует, что такая окружность в равнобедренном треугольнике пересечет основание в середине. Поэтому мы знаем теперь, что одна боковая сторона ОТСЕЧЕННОГО треугольника равна половине основания, то есть 2 см.
2. Отсеченный треугольник ПОДОБЕН ИСХОДНОМУ. Это сразу следует из свойств секущих. Если обозначить a - основание, b - боковая сторона, m - часть основания от "внешней" вершины треугольника до окружности (см пункт 1:)), а n - часть боковой стороны от "внешней" вершины треугольника до окружности (то есть до основания высоты к боковой стороне, но это уже не слишком важно для решения), то
a*m = b*n;
Откуда следует n/a = m/b; Стороны пропорциональны, при ОБЩЕМ УГЛЕ. Ч.т.д.
При этом, конечно, этот треугольник расположен не так, как исходный, и кусок боковой стороны большого треугольника будет основанием малого.
Теперь достаточно найти "коэффициент подобия", то есть отношение подобных сторон, и все решится :) боковая сторона малого треугольника m = 2, а боковую сторону большого треугольника считаем по теореме Пифагора
b = корень(m^2 + H^2); где Н = 6 см. b = 2*корень(10).
Поэтому боковые стороны относятся,как 1/корень(10),
а площади, соответственно, как 1/10.
Поэтому четырехугольник будет иметь площадь 1 - 1/10 = 9/10 от площади треугольника. Площадь треугольника = (1/2)*6*4 = 12, значит,
ответ 10,8