Was ist die Fläche eines Trapezes, dessen Diagonalen jeweils 30 und dessen Höhe 18 beträgt?

Was ist die Fläche eines Trapezes, dessen Diagonalen jeweils 30 und dessen Höhe 18 beträgt?
Anonim

Antworten:

#S_ (Trapez) = 432 #

Erläuterung:

Betrachten Sie Abbildung 1

In einem trapezförmigen ABCD, das die Bedingungen des Problems erfüllt (wo # BD = AC = 30 #, # DP = 18 #und AB ist parallel zu CD) wir stellen fest, dass der Satz der alternativen inneren Winkel angewendet wird # alpha = delta # und # beta = gamma #.

Wenn wir zwei Linien senkrecht zum Segment AB zeichnen und die Segmente AF und BG bilden, können wir das sehen #triangle_ (AFC) - = Dreieck_ (BDG) # (weil beide Dreiecke recht sind und wir wissen, dass die Hypotenuse von einem der Hypotenuse des anderen entspricht und dass ein Bein eines Dreiecks einem Bein des anderen Dreiecks gleich ist) # alpha = beta # => # gamma = delta #.

Schon seit # gamma = delta # wir können das sehen #triangle_ (ABD) - = Dreieck_ (ABC) # und # AD = BC #daher ist das Trapez gleichschenklig.

Das können wir auch sehen #triangle_ (ADP) - = Dreieck_ (BCQ) # => # AP = BQ # (oder # x = y # in Abbildung 2).

Betrachten Sie Abbildung 2

Wir können sehen, dass das Trapez in Abbildung 2 eine andere Form hat als das in Abbildung 1, aber beide erfüllen die Bedingungen des Problems. Ich habe diese beiden Abbildungen vorgestellt, um zu zeigen, dass die Informationen über das Problem die Größe der Basis 1 nicht bestimmen (# m #) und der Basis 2 (# n #) des Trapezoids, aber wir werden sehen, dass keine weiteren Informationen erforderlich sind, um die Fläche des Trapezoids zu berechnen.

Im #triangle_ (BDP) #

# DB ^ 2 = DP ^ 2 + BP ^ 2 # => # 30 ^ 2 = 18 ^ 2 + (x + m) ^ 2 # => # (x + m) ^ 2 = 900-324 = 576 # => # x + m = 24 #

Schon seit # n = m + x + y # und # x = y # => # n = m + 2 * x # und # m + n = m + m + 2 * x = 2 * (x + m) = 2 * 24 # => # m + n = 48 #

#S_ (Trapez) = (Basis_1 + Basis_2) / 2 * Höhe = (m + n) / 2 * 18 = (48 * 18) / 2 = 432 #

Hinweis: Wir könnten versuchen zu bestimmen m und n Konjugation dieser beiden Gleichungen:

Im #triangle_ (ADP) -> AD ^ 2 = AP ^ 2 + h ^ 2 # => # AD ^ 2 = (24-m) ^ 2 + 18 ^ 2 #

Im #triangle_ (ABD) -> AD ^ 2 = AB ^ 2 + BD ^ 2-2 * AB * BD * cos delta # => # AD ^ 2 = m ^ 2 + 30 ^ 2-2 * m * 30 * (4/5) #

(#cos delta = 4/5 # da #sin delta = 18/30 = 3/5 #)

Wenn wir dieses System aus zwei Gleichungen auflösen, würden wir nur das entdecken m und die Seite ANZEIGE sind unbestimmt.