Dva vzporedna akorda kroga z dolžinami 8 in 10 služita kot osnove trapeza, vpisanega v krog. Če je dolžina polmera kroga 12, kakšna je največja možna površina takega opisanega vpisanega trapeza?

Dva vzporedna akorda kroga z dolžinami 8 in 10 služita kot osnove trapeza, vpisanega v krog. Če je dolžina polmera kroga 12, kakšna je največja možna površina takega opisanega vpisanega trapeza?
Anonim

Odgovor:

# 72 * sqrt (2) + 9 * sqrt (119) ~ = 200.002 #

Pojasnilo:

Upoštevajte sl. 1 in 2

Shematsko lahko v krog vstavimo paralelogram ABCD in pod pogojem, da sta stranici AB in CD akordi krogov, tako kot slika 1 ali slika 2.

Pogoj, da morajo biti strani AB in CD akordi kroga, pomeni, da mora biti vpisani trapez enakokračni, ker

  • diagonale trapeza (# AC # in # CD #) so enaki, ker
  • #A hat B D = B hat A C = B hatD C = Konec C D #

    in črta pravokotna na # AB # in # CD # Skozi središče E prekrižemo te akorde (to pomeni # AF = BF # in # CG = DG # in trikotnike, ki jih tvori presečišče diagonal z bazami v # AB # in # CD # so enakokračni).

Ampak ker je območje trapeza

# S = (b_1 + b_2) / 2 * h #, kje # b_1 # stoji za bazo-1, # b_2 # za bazo-2 in # h # za višino in # b_1 # je vzporedna # b_2 #

In od faktorja # (b_1 + b_2) / 2 # je v hipotezah na slikah 1 in 2 enako, pomembno je, v kateri hipotezi trapez ima daljšo višino (# h #). V tem primeru z akordi, ki so manjši od polmera kroga, ni dvoma, da ima hipoteza na sliki 2 trapez daljšo višino in ima zato višje območje.

V skladu s sliko 2, z # AB = 8 #, # CD = 10 # in # 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) / preklic (3)) / (1 / preklic (3)) = 2sqrt (2) #

#tan alpha = x / ((AB) / 2) # => # x = 8 / preklic (2) * preklic (2) sqrt (2) # => # x = 8sqrt (2) #

#triangle_ (ECG) -> 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)) / preklic (12)) / (5 / preklic (12)) = sqrt (119) / 5 #

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

Potem pa

# 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 #