Понятно, зачем нам сказано, что биссектрисы пересекаются в одной точке - ведь эта точка равноудалена от . сторон четырехугольника и поэтому является центром вписанной окружности. А раз в четырехугольник можно вписать окружность, суммы противоположных сторон равны. Таким образом, ME+BD=MD+BE. Это равенство позволяет найти третью сторону треугольника, используя связь между сторонами и медианами треугольника, а также тот факт, что медианы в точке пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины.
Пусть AB=c, BC=a, CA=b, тогда
. Поэтому
а умножив для упрощения это равенство на 6 и подставив b=12 и c=10, получаем
При всей моей любви к иррациональным уравнениям, решать это уравнение не хочется. Давайте попробуем угадать решение. И если Вы достаточно настойчивы, то удача в этой задаче к Вам придет - подходит a=10. (). Другого решения быть не может, поскольку при a>0 правая часть возрастает, а левая убывает.
Таким образом, мы доказали, что наш треугольник равнобедренный со сторонами 12, 10 и 10. Иными словами, он состоит из двух прямоугольных треугольников с гипотенузой 10 и катетом 6, то есть треугольников, подобных египетскому 3-4-5. Площадь египетского треугольника равна 6, подобного треугольника с коэффициентом подобия 2 равна 24, а поскольку их два, суммарная площадь равна 48.
И наконец, кто не знает формулу для длины медианы, можно воспользоваться или теоремой косинусов, или теоремой Стюарта, или теоремой о сумме длин диагоналей параллелограмма.
Боковое ребро AA1 образует со сторонами основания AB и AD равные углы 60.
Возьмем на ребре AA1 точку T и опустим перпендикуляры на стороны: TK⊥AB, TN⊥AD
△TAK=△TAN по гипотенузе и острому углу => AK=AN
Опустим перпендикуляр TH на плоскость основания.
По теореме о трех перпендикулярах HK⊥AB, HN⊥AD
AKHN - квадрат
Диагональ AH квадрата AKHN лежит на диагонали AC квадрата основания. Перпендикуляр из T падает на AC, следовательно перпендикуляр из A1 - высота призмы - также падает на AC.
Пусть AN=1, тогда AT=AN/cos60=2, AH=AN/cos45=√2
=> cosTAH =AH/AT =√2/2 => ∠TAH=45 =∠A1AC
Диагональное сечение AA1C1C содержит высоту, следовательно перпендикулярно основанию.
S(AA1C1C) =AC*h (h - высота из A1)
32 =4√2*h => h =4√2
(Поскольку высота из A1 образует с вершиной A треугольник c углами 45, 90 - равнобедренный - видим, что она падает в точку С.)
AA1 =h/sin45 =4√2*√2 =8 =BB1
AC⊥BD (диагонали квадрата) => AA1⊥BD (т о трех перпендикулярах)
Понятно, зачем нам сказано, что биссектрисы пересекаются в одной точке - ведь эта точка равноудалена от . сторон четырехугольника и поэтому является центром вписанной окружности. А раз в четырехугольник можно вписать окружность, суммы противоположных сторон равны. Таким образом, ME+BD=MD+BE. Это равенство позволяет найти третью сторону треугольника, используя связь между сторонами и медианами треугольника, а также тот факт, что медианы в точке пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины.
Пусть AB=c, BC=a, CA=b, тогда
При всей моей любви к иррациональным уравнениям, решать это уравнение не хочется. Давайте попробуем угадать решение. И если Вы достаточно настойчивы, то удача в этой задаче к Вам придет - подходит a=10. (
). Другого решения быть не может, поскольку при a>0 правая часть возрастает, а левая убывает.
Таким образом, мы доказали, что наш треугольник равнобедренный со сторонами 12, 10 и 10. Иными словами, он состоит из двух прямоугольных треугольников с гипотенузой 10 и катетом 6, то есть треугольников, подобных египетскому 3-4-5. Площадь египетского треугольника равна 6, подобного треугольника с коэффициентом подобия 2 равна 24, а поскольку их два, суммарная площадь равна 48.
И наконец, кто не знает формулу для длины медианы, можно воспользоваться или теоремой косинусов, или теоремой Стюарта, или теоремой о сумме длин диагоналей параллелограмма.
Боковое ребро AA1 образует со сторонами основания AB и AD равные углы 60.
Возьмем на ребре AA1 точку T и опустим перпендикуляры на стороны: TK⊥AB, TN⊥AD
△TAK=△TAN по гипотенузе и острому углу => AK=AN
Опустим перпендикуляр TH на плоскость основания.
По теореме о трех перпендикулярах HK⊥AB, HN⊥AD
AKHN - квадрат
Диагональ AH квадрата AKHN лежит на диагонали AC квадрата основания. Перпендикуляр из T падает на AC, следовательно перпендикуляр из A1 - высота призмы - также падает на AC.
Пусть AN=1, тогда AT=AN/cos60=2, AH=AN/cos45=√2
=> cosTAH =AH/AT =√2/2 => ∠TAH=45 =∠A1AC
Диагональное сечение AA1C1C содержит высоту, следовательно перпендикулярно основанию.
S(AA1C1C) =AC*h (h - высота из A1)
32 =4√2*h => h =4√2
(Поскольку высота из A1 образует с вершиной A треугольник c углами 45, 90 - равнобедренный - видим, что она падает в точку С.)
AA1 =h/sin45 =4√2*√2 =8 =BB1
AC⊥BD (диагонали квадрата) => AA1⊥BD (т о трех перпендикулярах)
=> BB1⊥BD, BB1D1D - прямоугольник
S(BB1D1D) =BB1*BD =8*4√2 =32√2 (см^2)