Ποια είναι η περιοχή ενός τραπεζοειδούς, των οποίων οι διαγωνίως είναι 30 και το ύψος των οποίων είναι 18;

Ποια είναι η περιοχή ενός τραπεζοειδούς, των οποίων οι διαγωνίως είναι 30 και το ύψος των οποίων είναι 18;
Anonim

Απάντηση:

#S_ (τραπεζοειδές) = 432 #

Εξήγηση:

Εξετάστε το σχήμα 1

Σε ένα τραπεζοειδές ABCD που ικανοποιεί τις συνθήκες του προβλήματος (όπου # BD = AC = 30 #, # DP = 18 #, και το AB είναι παράλληλο με το CD) παρατηρούμε, εφαρμόζοντας το Θεώρημα Εναλλακτικής Εσωτερικής Γωνίας, ότι # alpha = δέλτα # και # beta = γάμμα #.

Αν σχεδιάσουμε δύο γραμμές κάθετες στο τμήμα AB, σχηματίζοντας τμήματα AF και BG, μπορούμε να το δούμε # triangle_ (AFC) - = triangle_ (BDG) # (επειδή και τα δύο τρίγωνα είναι σωστά και γνωρίζουμε ότι η υποτείνουσα του ενός είναι ίση με την υποτείνουσα του άλλου και ότι ένα σκέλος ενός τριγώνου είναι ίσο με ένα σκέλος του άλλου τριγώνου) τότε # alpha = beta # => # γάμμα = δέλτα #.

Από # γάμμα = δέλτα # μπορούμε να το δούμε # triangle_ (ABD) - = triangle_ (ABC) # και # AD = BC #, επομένως το τραπεζοειδές είναι ισοσκελές.

Μπορούμε επίσης να το δούμε # triangle_ (ADP) - = triangle_ (BCQ) # => # AP = BQ ## x = y # στο σχήμα 2).

Εξετάστε το σχήμα 2

Μπορούμε να δούμε ότι το τραπεζοειδές σχήμα 2 έχει διαφορετικό σχήμα από αυτό του σχήματος 1, αλλά και οι δύο ικανοποιούν τις συνθήκες του προβλήματος. Υπέβαλα αυτά τα δύο στοιχεία για να δείξω ότι οι πληροφορίες του προβλήματος δεν επιτρέπουν τον προσδιορισμό των μεγεθών της βάσης 1 (# m #) και της βάσης 2 (# n #) του τραπεζοειδούς, αλλά θα δούμε ότι δεν χρειάζονται περισσότερες πληροφορίες για τον υπολογισμό της περιοχής του τραπεζοειδούς.

Σε #triangle_ (BDP) #

# DB ^ 2 = DP ^ 2 + ΒΡ ^ 2 # => # 30 ^ 2 = 18 ^ 2 + (χ + m) ^ 2 # => # (χ + μ) ^ 2 = 900-324 = 576 # => # x + m = 24 #

Από # n = m + χ + γ # και # x = y # => # n = m + 2 * χ # και m + n = m + m + 2 * χ = 2 * (χ + m) = 2 * 24 # => # m + η = 48 #

#S_ (τραπεζοειδής) = (βάση_1 + βάση_2) / 2 * ύψος = (m + n) / 2 * 18 = (48 * 18)

Σημείωση: θα μπορούσαμε να προσπαθήσουμε να προσδιορίσουμε m και n συζεύγοντας αυτές τις δύο εξισώσεις:

Σε # triangle_ (ADP) -> AD ^ 2 = AP ^ 2 + h ^ 2 # => # AD ^ 2 = (24-m) ^ 2 + 18 ^ 2 #

Σε # triangle_ (ABD) -> AD ^ 2 = AB ^ 2 + BD ^ 2-2 * AB * BD * cos delta # => # AD ^ 2 = m ^ 2 + 30 ^ 2-2 * m * 30 * (4/5) #

(#cos delta = 4/5 # επειδή #sin δέλτα = 18/30 = 3/5 #)

Αλλά επιλύοντας αυτό το σύστημα των δύο εξισώσεων, θα το ανακαλύψαμε μόνο αυτό m και την πλευρά ΕΝΑ Δ είναι απροσδιόριστα.