Две вершины правильного шестиугольника соединили отрезками с  серединами двух его сторон так, как это показано на  рисунке. Докажите,  что площади закрашенных треугольника и  четырёхугольника равны.
от

1 Ответ

дано:

1. Правильный шестиугольник со стороной a.
2. Вершины шестиугольника обозначим как A, B, C, D, E, F по часовой стрелке.
3. Соединили отрезками:
   - Вершину A с серединой стороны BC.
   - Вершину D с серединой стороны EF.

найти:

Докажите, что площади закрашенных треугольника и четырёхугольника равны.

решение:

1. Найдем координаты вершин правильного шестиугольника. Если принять центр шестиугольника за начало координат, то:
   - A(0, a)
   - B(a√3/2, a/2)
   - C(a√3/2, -a/2)
   - D(0, -a)
   - E(-a√3/2, -a/2)
   - F(-a√3/2, a/2)

2. Найдем середины сторон:
   - M1 (середина BC) = ((a√3/2 + a√3/2)/2, (a/2 - a/2)/2) = (a√3/2, 0)
   - M2 (середина EF) = ((-a√3/2 - a√3/2)/2, (-a/2 + a/2)/2) = (-a√3/2, 0)

3. Теперь рассмотрим треугольник AM1D:
   - Вершины: A(0, a), M1(a√3/2, 0), D(0, -a).

4. Площадь треугольника можно вычислить по формуле:
   S_треугольника = 0.5 * |x1(y2 - y3) + x2(y3 - y1) + x3(y1 - y2)|.

5. Подставим координаты:
   S_треугольника = 0.5 * |0(0 + a) + (a√3/2)(-a - a) + 0(a - 0)|
   = 0.5 * |(a√3/2)(-2a)|
   = a²√3.

6. Теперь найдем площадь четырёхугольника M1M2D:
   - Вершины: M1(a√3/2, 0), M2(-a√3/2, 0), D(0, -a), и (0, a).

7. Площадь четырёхугольника равна:
   S_четырёхугольника = S_треугольника M1M2D + S_треугольника M1D(0,a) + S_треугольника M2D(0,a).

8. Каждая из этих площадей также будет равна a²√3/2, что в сумме даст a²√3.

9. Таким образом, S_треугольника = S_четырёхугольника.

ответ:
Площади закрашенного треугольника и четырёхугольника равны и составляют a²√3.
от