Дан треугольник АВС, где угол В = 90°. Внешний угол при вершине А равен 120°, сторона АВ равна 17 см. Чему равна длина гипотенузы?

 Обозначим вершины параллелепипеда АВСDD1FА1В1С1. Формула объема параллелепипеда V=S•H, где Ѕ - площадь грани, лежащей в основании, Н - высота, т.е. расстояние между  параллельными (горизонтальными) гранями.

Ѕ(ромба)=d•d1/2=BD•AC/2=6•8/2=24 см² Диагонали ромба взаимно перпендикулярны и делят его на 4 равных прямоугольных треугольника, катеты которых равны половинам диагоналей. Из соотношения катетов  3:4, эти треугольники – так называемые египетские, ⇒ гипотенузы этих треугольников -стороны ромба– равны 5 см.

По условию все грани параллелепипеда - равные ромбы, ⇒ боковое ребро составляет с соседними сторонами основания равные углы. ∠А1АК=∠А1АМ.  Площади равных граней равны, а их высоты – равные перпендикуляры.⇒ А1К=А1М. Из формулы площади параллелограмма h=S:a=24/5 см. По т.Пифагора АК=√(AA1²-A1К²)=√(5²-(24/5)²)=7/5 см.

  Треугольники АКА1 и АМА1 равны по  катетам и общей гипотенузе АА1  Проекции равных наклонных А1К и А1М  равны. ⇒  НК=НМ. Отсюда прямоугольные ∆ АКН=∆ АМН, их острые углы равны. Поэтому основание высоты А1Н параллелепипеда лежит на биссектрисе угла ВАD, т.е. на диагонали ромба.  Прямоугольные ∆ АКН ~∆ АВО по общему острому углу при А.  Из подобия следует отношение АН:АВ=АК:АО ⇒АН:5=(7/5):4  ⇒ АН=7/4.  т.Пифагора А1Н=(√(AA1²-АН*)=√((400-49):4))=√(9•39/16). АН=0,75√39. V(параллелеп)=24• 0,75√39=18√39 или ≈ 112,41 см³

Вычислим высоту трапеции. 

Для этого проведём отрезок СМ║AD. 

В четырехугольнике АМСD противоположные стороны параллельны, следовательно, ADCM- параллелограмм.

 СМ=AD=3, AM=CD=18

В ∆ МСВ стороны СМ=3, СВ=6√2, МВ=АВ - СD=9

Опустим высоту СН. Пусть МН=х, тогда ВН=9-х

Выразим по т.Пифагора из ∆ СНМ квадрат высоты СН

СН²=СМ²-МН²=9-х²

Выразим по т.Пифагора из ∆ СНВ квадрат высоты СН

СН²=СВ²-ВН²=72-81+18х-х²

Приравняем найденные значения СН²

9-х²=72-81+18х-х² откуда 18=18х,⇒ х=1

СН=√(9-1)=√8

Высота ∆ ADC=CH=√8=2√2

S ADC =2√2•18:2=9√8=18√2

По равным накрестлежащим и вертикальным углам ∆CDK~∆ACB  с  k=18/27=2/3

Высота ∆ ADK и ∆CDK, проведённая из общей вершины D, одна и та же. Площади треугольников с равными высотами относятся как их основания. 

Тогда АК:КС=3:2. Т.е. SADK=3/5 S ∆ ADC

S ∆ ADK=3•(18√2):5•3=10,8√2 ед площади