Представим четырехугольную пирамиду, в основании которой - ромб со стороной а=4 см, и углом в 60°, т.к. точка М равноудалена от всех сторон ромба, то ее проекцией на плоскость ромба является центр окружности, вписанной в ромб. Радиус этой окружности посчитаем по формуле r=S/2a, где а- сторона ромба, S- площадь ромба. Она равна
S=4²*sin60°=16*√3/2=8√3, значит, радиус равен r=8√3/(2*4)=√3/см/.
Треугольник, в котором искомое расстояние (катет прямоугольного треугольника к, / c=5см, r=√3cм/, находим по теореме Пифагора
к= √(с²-r²)=√(5²-(√3)²)=√(25-3)=√22/см/
ответ √22см
Площадь треугольника АВД равна сумме площадей треугольников АМД и АВМ и равна 6+3=9.
Высота треугольника АВД равна высоте трапеции АВСД.
Введём обозначения:
h - высота треугольника АМД,
H - высота треугольника АВД,
a - нижнее основание трапеции,
в - верхнее основание.
Отношение высот определим из их площадей:
(1/2)a*h = 6,
(1/2)a*H = 9.
Отсюда h/Н = 6/9 = 2/3.
Теперь рассмотрим треугольник ВМС. Он подобен треугольнику АМД. Высота его равна Н - h, а площадь пропорциональна квадрату сходственных сторон.
Произведение a*h = 6*2 = 12,
a*H = 9*2 = 18.
Если принять целочисленные значения этих величин, то такое соотношение возможно при значениях а = 3, h = 4, Н = 6.
Тогда Н - h = 6 - 4 = 2.
Площадь треугольника ВМС равна:
(1/2)в*(Н - h) = (1/2)в*2 = в.
Отношение площадей треугольников ВМС и АМД равно
(Н – h)²/h² = 2²/ 4² = 4/16 = 1/4.
То есть S(ВМC) = (1/4)*S(АМД),
(1/2)в*(Н - h) = (1/4)*6.
(1/2)в*2 = 6/4,
в = 6/4 = 3/2.
Перенесём сторону ВС к нижнему основанию в точку Д.
Получим треугольник АВД₁, равновеликий по площади трапеции АВСД.
S(АВСД) = S(АВД₁) = (1/2)*H*(a+в) = (1/2)*6*(3+(3/2)) = 27/2 = 13,5 кв.ед.