Kaksi yhdensuuntaista 8: n ja 10-pituisen ympyrän sointuja toimivat ympyrään kirjoitetun trapetsin perustana. Jos ympyrän säteen pituus on 12, mikä on tällaisen kuvatun trapetsin suurin mahdollinen alue?

Kaksi yhdensuuntaista 8: n ja 10-pituisen ympyrän sointuja toimivat ympyrään kirjoitetun trapetsin perustana. Jos ympyrän säteen pituus on 12, mikä on tällaisen kuvatun trapetsin suurin mahdollinen alue?
Anonim

Vastaus:

# 72 * sqrt (2) + 9 * sqrt (119) ~ = 200,002 #

Selitys:

Harkitse kuvioita. 1 ja 2

Kaavamaisesti voisimme liittää ABCD-rinnakkaisohjelman ympyrään ja sillä edellytyksellä, että sivut AB ja CD ovat ympyröiden sointuja, joko kuvion 1 tai 2 tapaan.

Ehto, jonka mukaan AB- ja CD-levyjen on oltava ympyrän sointuja, merkitsee sitä, että kirjoitetun trapetsin on oltava tasakylkinen, koska

  • trapetsin diagonaalit (# AC # ja #CD#) ovat samat, koska
  • #A hattu B D = B-hattu A C = B-hattu C = hattu C D #

    ja viiva kohtisuoraan # AB # ja #CD# keskuksen E läpi kulkevat nämä soinnut (tämä tarkoittaa sitä # AF = BF # ja # CG = PO # ja kolmiot, jotka muodostuvat diagonaalien leikkauskohdista, joiden pohjat ovat # AB # ja #CD# ovat samansuuntaisia).

Mutta koska trapezoidin alue on

# S = (b_1 + b_2) / 2 * h #, missä # B_1 # tarkoittaa alusta-1, # B_2 # base-2 ja # H # korkeudelle ja # B_1 # on samansuuntainen # B_2 #

Ja koska tekijä # (B_1 + b_2) / 2 # kuvioiden 1 ja 2 hypoteeseissa on yhtä suuri, mikä on se, missä hypoteesissa trapetsillä on pidempi korkeus (# H #). Esillä olevassa tapauksessa, jossa soinnut ovat pienempiä kuin ympyrän säde, ei ole epäilystäkään siitä, että kuvion 2 hypoteesissa on trapetsikorkeus pidempi ja siksi sillä on suurempi alue.

Kuvion 2 mukaisesti # AB = 8 #, # CD = 10 # ja # R = 12 #

#triangle_ (BEF) -> cos alpha = ((AB) / 2) / r = (8/2) / 12 = 4/3 = 1/3 #

# -> sin alpha = sqrt (1-1 / 9) = sqrt (8) / 3 = 2sqrt (2) / 3 #

# -> tan alpha = (sin alpha) / cos alpha = (2sqrt (2) / peruuta (3)) / (1 / peruuta (3)) = 2sqrt (2) #

#tan alpha = x / ((AB) / 2) # => # X = 8 / peruuta (2) * peruuttaa (2) sqrt (2) # => # X = 8sqrt (2) #

#triangle_ (EKG) -> cos beta = ((CD) / 2) / r = (10/2) / 12 = 5/12 #

# -> sin beta = sqrt (1-25 / 144) = sqrt (119) / 12 #

# -> tan beta = (sin beta) / cos beta = (sqrt (119)) / peruuttaa (12)) / (5 / peruuta (12)) = sqrt (119) / 5 #

#tan beta = y / ((CD) / 2) # => # Y = 10/2 * sqrt (119) / 5 # => # Y = sqrt (119) #

Sitten

# H = x + y #

# H = 8sqrt (2) + sqrt (119) #

# S = (b_1 + b_2) / 2 * h = (8 + 10) / 2 (8sqrt (2) + sqrt (119)) = 72sqrt (2) + 9sqrt (119) ~ = 200,002 #