Трапеция с высотой h вписана в окружность. Боковая сторона трапеции видна из центра окружности под углом 120°. Найдите среднюю линию трапеции
от

1 Ответ

Дано:
Трапеция ABCD с высотой h вписана в окружность. Боковая сторона AB видна из центра окружности O под углом 120°.

Найти:
Среднюю линию трапеции.

Решение:
1. Обозначим основание трапеции как a (основание AD) и b (основание BC). Средняя линия трапеции обозначается как m. Она вычисляется по формуле:

   m = (a + b) / 2.

2. Рассмотрим треугольник AOB, где AO и BO — радиусы окружности, а угол AOB равен 120°.

3. Поскольку AO и BO являются радиусами окружности, то длины этих отрезков равны и обозначим их как R. Используем закон косинусов для треугольника AOB:

   AB^2 = AO^2 + BO^2 - 2 * AO * BO * cos(∠AOB),
   AB^2 = R^2 + R^2 - 2 * R * R * cos(120°).

4. Значение косинуса 120° равно -0.5. Подставляем это значение в уравнение:

   AB^2 = R^2 + R^2 - 2 * R^2 * (-0.5),
   AB^2 = 2R^2 + R^2,
   AB^2 = 3R^2.

5. Теперь находим длину боковой стороны AB:

   AB = sqrt(3) * R.

6. Известно, что высота h связана с радиусом окружности R и углом AOB. Высота h может быть выражена через радиус окружности и синус угла AOB:

   h = R * sin(60°),
   так как угол AOB делится пополам на два равных угла по 60°. Значение синуса 60° равно sqrt(3)/2. Таким образом,

   h = R * (sqrt(3) / 2).

7. Теперь выразим радиус R через высоту h:

   R = 2h / sqrt(3).

8. Подставим значение R в длину боковой стороны AB:

   AB = sqrt(3) * (2h / sqrt(3)) = 2h.

9. Поскольку трапеция вписана в окружность, основания трапеции имеют равные средние линии, следовательно:

   a = b = 2h.

10. Теперь можно найти среднюю линию трапеции:

   m = (a + b) / 2;
   m = (2h + 2h) / 2 = 2h / 2 = h.

Ответ:
Средняя линия трапеции равна h.
от