В четырёхугольнике ABCD: AB=BC=5, ∠ABC=∠ADC=90∘, AD>CD. Известно, что площадь четырёхугольника равна 16. Найдите длину отрезка AD.

Объяснение:

Данный четырехугольник состоит из двух прямоугольных треугольников с общей гипотенузой АС и вписан в окружность (сумма противоположных углов равна 180°).

Площадь треугольника АВС=5*5/2=12,5 ед².

Площадь треугольника ACD=16-12,5=3,5 ед²

АС=√(5²+5²)=√50.

Обозначим AD - x, CD - y;

составляем систему уравнений:

ху/2=3,5

х²+у²=(√50)².

решая систему находим х=AD=7 ед, у=CD=1 ед.

ответ: 1(ед), 7(ед)

Объяснение: Рассмотрим ∆АВС. Он прямоугольный где АВ и ВС - катеты, а АС - гипотенуза. ∆АВС равнобедренный, а в равнобедренном прямоугольном треугольнике гипотенуза больше катета в √2 раз, поэтому АС=5√2. Найдём площадь ∆АВС по формуле: S=½×AB×BC=½×5²=½×25=12,5(ед²)

Если площадь ∆АВС=12,5(ед²), то площадь ∆АСД=16-12,5=3,5(ед²)

Рассмотрим ∆АСД. Он прямоугольный где АД и СД- катеты а АС гипотенуза. Пусть АД=х, а СД=у. Площадь ∆АСД также вычисляется по формуле:

S=½×АД×СД, тогда: ½×х×у=3,5. Составим второе уравнение используя теорему Пифагора: х²+у²=(5√2)². Решим систему уравнений:

½×ху=3,5

х²+у²=(5√2)

х=3,5÷½÷у

х²+у²=25×2

х=3,5×2÷у

х²+у²=50

х=7/у

х²+у²=50

Подставим значение х во второе уравнение:

(7/у)²+у²=50

49/у²+у²=50 |находим общий знаменатель и получим:

(49+у⁴)/у²=50 |перемножим числитель и знаменатель соседних дробей между собой крест накрест:

49+у⁴=50у²

у⁴-50у²+49=0 | пусть у²=у, тогда:

у²-50у+49=0

Д=2500-4×49=2500-196=2304

у1=(50-48)/2=2/2=1

у2=(50+48)/2=98/2=49

Итак: мы нашли 2 значения у, но нам не подходит значение у2=49, поскольку площадь четырёхугольника намного меньше, поэтому мы используем у1=1

Теперь подставим значение у в уравнение: х=7/у=7/1=7

Итак: одна сторона=1ед, вторая=7ед

1) B=D=126°(как внутренне накрест лежащие):Сумма всех углов параллелограмма равна 360°,следовательно угол A+C=360°-(126°+126°)=108°, угол А=108°/2=54°,угол А=углу С=54°

2)P=36см,к пример сторону 1 и 3 примем за 1х+1х,стороны 2 и 4 за 2х+2х,сумма всех сторон равна : 6х=36,из этого х=6,дальше :сторона 1 равна 1х=6,сторона 2 равна 2х=12,сторона 3=стороне 1,а сторона 4= стороне 2

3)P=40дм=400см,у параллелограмма сторона 1=стороне 3,а сторона 2=стороне 4,следовательно: сторона 1=3х,2=2х,сторона 1=3,сторона 2=4

сумма всех сторон равна 400см=10х,х=40.Сторона 1 равна 120см,сторона 3 =стороне 1=120см,сторона 2 равна 80см,сторона 4=стороне 2=80см

4)Сумма углов параллелограмма=360°,из этого следует что угол D=360°-237°=123°,угол В=углу D=123° (как накрест лежащие),угол А+С=237°-123°=114°,угол А=114°/2=57°,угол С=углу А=57°

Сделаем рисунок и обозначим вершины пирамиды АВСА1В1С1. Ребро ВВ1⊥АВС=1 см

Площадь боковой поверхности этой пирамиды -  сумма площадей трех трапеций: двух прямоугольных и одной равнобедренной - той, что противолежит  ребру ВВ1. 

В основаниях пирамиды правильные треугольники - следовательно,   длины  средней линии всех трапеций равны 0,5•(3+5)=4 см

Площадь прямоугольных граней  равна произведению  их средней линии на  длину высоты пирамиды, т.е.  . 

S (АВВ1А1)=S (ВВ1С1С)= 4•1=4 см²

Чтобы найти  высоту грани АА1С1С,  проведем в основаниях пирамиды высоты  ВН и В1К  и соединим К и Н. 

Плоскость прямоугольной трапеции ВНКВ1 перпендикулярна плоскости оснований, т.к. содержит в себе отрезок ВВ1, перпендикулярный обоим основаниям.  

Из К опустим высоту КТ. 

КН по теореме о трех перпендикулярах перпендикулярна АС и является высотой трапеции АСС1А1. 

В прямоугольном треугольнике КТН катет КТ=ВВ1=1см, катет НТ равен разности высот оснований пирамиды. 

ВК=(3√3):2

BH=(5√3):2

ТН=2√3):2=√3 см

КН=√(КТ²+НТ²)=√4=2 см

S (АСС1А1)=4*2=8 см²

S(бок)=4+4+8=16 см²