Dva paralelna akorda kruga s duljinama od 8 i 10 služe kao baze trapeza upisanih u krug. Ako je duljina radijusa kruga 12, koja je najveća moguća površina takvog opisanog upisanog trapeza?

Dva paralelna akorda kruga s duljinama od 8 i 10 služe kao baze trapeza upisanih u krug. Ako je duljina radijusa kruga 12, koja je najveća moguća površina takvog opisanog upisanog trapeza?
Anonim

Odgovor:

# 72 * sqrt (2) + * 9 sqrt (119) ~ = 200,002 #

Obrazloženje:

Razmotrite sl. 1 i 2

Shematski bismo mogli umetnuti paralelogram ABCD u krug, a pod uvjetom da su strane AB i CD akordi krugova, na način ili na slici 1 ili na slici 2.

Uvjet da strane AB i CD moraju biti akorde kruga znači da upisani trapezoid mora biti jednakokračan jer

  • dijagonale trapeza (# AC # i #CD#) su jednaki jer
  • # A šešir B D = B A C = B hatD C = Kabel C D #

    i crta okomita na # AB # i #CD# prolazeći kroz središte E prekriva te akorde (to znači # AF-BF # i # CG = DG # i trokuti formirani presjekom dijagonala s temeljima u # AB # i #CD# su jednakokrake).

Ali budući da je područje trapeza

# S = (+ b_1 b_2) / 2 * h #, gdje # B_1 # označava bazu-1, # B_2 # za bazu-2 i # # H za visinu i # B_1 # je paralelno s # B_2 #

A od tog faktora # (B_1 + b_2) / 2 # jednaka je u hipotezama slika 1 i 2, bitno je u kojoj hipotezi trapez ima veću visinu (# # H). U ovom slučaju, s akordima manjim od radijusa kruga, nema sumnje da u hipotezi na slici 2 trapez ima veću visinu i stoga ima više područje.

Prema slici 2, s # AB = 8 #, # CD = 10 # i # 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) / otkazati (3)) / (1 / otkazati (3)) = 2sqrt (2) #

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

#triangle_ (EKG) -> 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)) / otkazati (12)) / (5 / otkazati (12)) = sqrt (119) / 5 #

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

Zatim

# 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 #