Площадь прямоугольной трапеции равна 150 квадратных см, а её высота равна 6 см. Найдите все стороны трапеции, если одно из оснований больше другого на 6 см.
Есть простое решение, использующее свойство медиан: три медианы треугольника делят его на 6 равновеликих (одинаковой площади, но не равных) треугольников. Данный нам треугольник АВС Пифагоров (его стороны равны 3,4 и 5 см). Sabc=6см² и каждый из треугольников имеет площадь, равную 1см². Тогда искомое расстояние - высота треугольника (одного из шести) с катетом на гипотенузе AB. h=2S/АM = 2/(2,5)=0,8 см.
Но для практики решим эту задачу через формулу медианы треугольника, свойство медиан, делящихся точкой пересечения в отношении 2:1, считая от вершины и формулу Герона для площади. Пусть в треугольнике АВС <С=90° и стороны АС=b=3, ВС=а=4 и АВ=с=5. Найдем медианы Ма и Мc по формуле: Ma=(1/2)*√(2b²+2c²-a²). Ma=(1/2)*√(2*(3²)+2*(5)²-4²)=(1/2)*√(18+50-16)=√52/2. Mc=(1/2)*√(2*(3²)+2*(4)²-5²)=(1/2)*√(18+32-25)=5/2. Тогда отрезки медиан: АО=(2/3)*(√52/2)=2√13/3. ОМ=(1/3)*(5/2)=5/6. В треугольнике АОМ имеем (сразу приведя к общему знаменателю): АМ=5/2 = 15/6. АО=2√13/3=4√13/6. ОМ=5/6. Периметр Р=(20+4√13)/6. Полупериметр р=(10+2√13/6). Тогда по формуле Герона Sabc=√[p(p-a)(p-b)(p-c)] имеем: Sаom=√[(10+2√13)*(10+2√13-15)*(10+2√13-4√13)*10+2√13-5)]/36. Или:Sаom=√[(10+2√13)*(2√13-5)*(10-2√13)*(2√13+5)]/36. Мы видим, что у нас под корнем произведение разности квадратов: Sаom=√[(10²-(2√13)²)*((2√13)²-5²)/36 = √(48*27)/36=36/36 =1. Итак, мы пришли к началу: Искомое расстояние (высота ОН, проведенная к основанию АМ треугольника АОМ: ОН=2Sbom/АМ = 2/2,5 = 0,8. ответ: ОН=0,8см.
P.S. Решение приведено для тех, кто не любит формулу Герона, тем более, когда в полупериметре встречаются корни. Чаще всего (если не всегда) приходим к произведению разности квадратов в подкоренном выражении.
1. Расстояние от точки (в нашем случае от центра окружности) до прямой - длина перпендикуляра, проведенного из этой точки к прямой. Поэтому строим перпендикулярные отрезки ОМ и ОК, которые будут делить хорды АВ и АС пополам. ОМ=6 см, ОК=10 см по условию. ВМ=МА=ОК=10 см, ВА=ВМ*2=10*2=20 см АК=КС=ОМ=6 см, АС=АК*2=6*2=12 см
2. Треугольники ACD и A1C1D1 равны по первому признаку равенства: две стороны и угол между ними одного треугольника соответственно равны двум сторонам и углу между ними другого треугольника. В нашем случае: АС=A1C1 по условию, CD=C1D1 по условию <ACD=ACB+BCD, <A1C1D1=<A1C1B1+B1C1D1, но <ACВ=<A1C1В1 по условию и BCD=B1C1D1 по условию также, значит <ACD=<A1C1D1
3. Pаво=АВ+ОВ+АО Раос= АО+ОС+АС, но ОВ=ОС, т.к. АО - медиана, поэтому периметр треугольника АОС можно записать в виде: Раос=АО+ОВ+АС Раво-Раос=2 - по условию, поэтому запишем: (АВ+ОВ+АО) - (АО+ОВ+АС) = 2 АВ+ОВ+АО-АО-ОВ-АС=2 АВ-АС=2 АВ=2+АС АВ=2+8=10 см
Данный нам треугольник АВС Пифагоров (его стороны равны 3,4 и 5 см).
Sabc=6см² и каждый из треугольников имеет площадь, равную 1см².
Тогда искомое расстояние - высота треугольника (одного из шести) с катетом на гипотенузе AB. h=2S/АM = 2/(2,5)=0,8 см.
Но для практики решим эту задачу через формулу медианы треугольника, свойство медиан, делящихся точкой пересечения в отношении 2:1, считая от вершины и формулу Герона для площади.
Пусть в треугольнике АВС <С=90° и стороны АС=b=3, ВС=а=4 и АВ=с=5.
Найдем медианы Ма и Мc по формуле:
Ma=(1/2)*√(2b²+2c²-a²).
Ma=(1/2)*√(2*(3²)+2*(5)²-4²)=(1/2)*√(18+50-16)=√52/2.
Mc=(1/2)*√(2*(3²)+2*(4)²-5²)=(1/2)*√(18+32-25)=5/2.
Тогда отрезки медиан:
АО=(2/3)*(√52/2)=2√13/3.
ОМ=(1/3)*(5/2)=5/6.
В треугольнике АОМ имеем (сразу приведя к общему знаменателю):
АМ=5/2 = 15/6.
АО=2√13/3=4√13/6.
ОМ=5/6.
Периметр Р=(20+4√13)/6. Полупериметр р=(10+2√13/6).
Тогда по формуле Герона Sabc=√[p(p-a)(p-b)(p-c)] имеем:
Sаom=√[(10+2√13)*(10+2√13-15)*(10+2√13-4√13)*10+2√13-5)]/36. Или:Sаom=√[(10+2√13)*(2√13-5)*(10-2√13)*(2√13+5)]/36.
Мы видим, что у нас под корнем произведение разности квадратов:
Sаom=√[(10²-(2√13)²)*((2√13)²-5²)/36 = √(48*27)/36=36/36 =1.
Итак, мы пришли к началу:
Искомое расстояние (высота ОН, проведенная к основанию АМ треугольника АОМ: ОН=2Sbom/АМ = 2/2,5 = 0,8.
ответ: ОН=0,8см.
P.S. Решение приведено для тех, кто не любит формулу Герона, тем более, когда в полупериметре встречаются корни. Чаще всего (если не всегда) приходим к произведению разности квадратов в подкоренном выражении.