Дано: ABCD - ромб, ∠A = 30°, BC = 16 см, т.O - точка пересечения диагоналей ромба, т.M ∈ AD, AM = MD, т.N ∈ AB, AN = NB.
Найти: P(MNOD).
Решение.
1) Ромб - это параллелограмм, у которого все стороны равны. Все стороны ромба ABCD равны по 16 см. У ромба ABCD противоположные стороны попарно параллельны.
AM = MD = 8 см.
2) Диагонали ромба являются биссектрисами его углов, пересекаются под углом 90°, точкой пересечения делятся пополам. ⇒
∠OAD = 60° / 2 = 30°; ∠AOD = 90°;
3) ΔAOD прямоугольный с гипотенузой AD = 16 см. Катет, лежащий против угла 30° равен половине гипотенузы. Катет OD = 16 см / 2 = 8 см. Диагональ BD = 8 см * 2 = 16 см.
4) В ΔBAD отрезок MN является средней линией, так как проходит через середины двух сторон треугольника. Средняя линия треугольника параллельна основанию и равна его половине.⇒
MN = 8 см, MN ║BD и значит MN ║OD.
В ΔBAD отрезок NO является средней линией, так как проходит через середины двух сторон треугольника. ⇒
NO = 8 см, NO║AD и значит NO ║MD.
⇒ В четырехугольнике MNOD противолежащие стороны параллельны и все стороны равны. ⇒ MNOD - ромб.
Периметр ромба MNOD равен 32 см.
Объяснение:
Дано: ABCD - ромб, ∠A = 30°, BC = 16 см, т.O - точка пересечения диагоналей ромба, т.M ∈ AD, AM = MD, т.N ∈ AB, AN = NB.
Найти: P(MNOD).
Решение.
1) Ромб - это параллелограмм, у которого все стороны равны. Все стороны ромба ABCD равны по 16 см. У ромба ABCD противоположные стороны попарно параллельны.
AM = MD = 8 см.
2) Диагонали ромба являются биссектрисами его углов, пересекаются под углом 90°, точкой пересечения делятся пополам. ⇒
∠OAD = 60° / 2 = 30°; ∠AOD = 90°;
3) ΔAOD прямоугольный с гипотенузой AD = 16 см. Катет, лежащий против угла 30° равен половине гипотенузы. Катет OD = 16 см / 2 = 8 см. Диагональ BD = 8 см * 2 = 16 см.
4) В ΔBAD отрезок MN является средней линией, так как проходит через середины двух сторон треугольника. Средняя линия треугольника параллельна основанию и равна его половине.⇒
MN = 8 см, MN ║BD и значит MN ║OD.
В ΔBAD отрезок NO является средней линией, так как проходит через середины двух сторон треугольника. ⇒
NO = 8 см, NO║AD и значит NO ║MD.
⇒ В четырехугольнике MNOD противолежащие стороны параллельны и все стороны равны. ⇒ MNOD - ромб.
5) Найдем периметр ромба MNOD:
P(MNOD) = 4 * 8 см = 32 см.
Рисунок прилагается.
Площа поверхні тіла обертання може бути знайдена за до формули:
S = 2π∫ab(x)dx,
де a - половина довжини основи рівнобедреного трикутника, яка дорівнює b/(2tan(β/2)).
Функція ab(x) описує довжину дуги, яку трикутник обертається, і може бути знайдена за до теореми Піфагора:
ab(x) = √(x^2 + b^2/4) + √(x^2 + b^2/4).
Тоді:
S = 2π∫ab(x)dx
= 2π∫0^a √(x^2 + b^2/4) + √(x^2 + b^2/4) dx
= 4π∫0^a √(x^2 + b^2/4) dx.
Здійснюємо підстановку x = (b/2)tan(t):
dx = (b/2)sec^2(t)dt,
x = 0 відповідає t = 0,
x = a відповідає t = atan(2a/b).
Тоді:
S = 4π∫0^atan(2a/b) √[b^2/4tan^2(t) + b^2/4] (b/2)sec^2(t) dt
= 2πb ∫0^atan(2a/b) [tan^2(t) + 1] sec(t) dt.
Зробимо ще одну підстановку: u = sec(t), du = sec(t)tan(t)dt.
Тоді:
S = 2πb ∫1^sec(atan(2a/b)) (u^2 - 1) du
= 2πb [u^3/3 - u]1^sec(atan(2a/b))
= 2πb [sec^3(atan(2a/b))/3 - sec(atan(2a/b))].
Враховуючи те, що sec(atan(x)) = √(x^2 + 1), отримуємо:
S = 2πb [(2a/b)^3/3 + 2a/b - 2√(a^2 + b^2/4)].
Отже, площа поверхні тіла обертання рівнобедреного трикутника дорівнює 2πb [(2a/b)^3/3 + 2a/b - 2√(a^2 + b^2/4)].