Два параллельных пояса круга длиной 8 и 10 служат основанием трапеции, вписанной в круг. Если длина радиуса круга равна 12, какова наибольшая возможная площадь такого описанного вписанного трапеции?

Два параллельных пояса круга длиной 8 и 10 служат основанием трапеции, вписанной в круг. Если длина радиуса круга равна 12, какова наибольшая возможная площадь такого описанного вписанного трапеции?
Anonim

Ответ:

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

Объяснение:

Рассмотрим фиг. 1 и 2

Схематически мы можем вставить параллелограмм ABCD в круг, и при условии, что стороны AB и CD являются хордами кругов, как на рисунке 1 или рисунке 2.

Условие, что стороны AB и CD должны быть хордами круга, подразумевает, что вписанная трапеция должна быть равнобедренной, потому что

  • диагонали трапеции (# AC # а также #CD#) равны, потому что
  • # A шляпа B D = B шляпа A C = B шляпа D C = A шляпа C D #

    и линия, перпендикулярная # AB # а также #CD# проходя через центр E делит пополам эти аккорды (это означает, что # AF = BF # а также # CG = DG # и треугольники, образованные пересечением диагоналей с основаниями в # AB # а также #CD# равнобедренные).

Но так как площадь трапеции

# S = (b_1 + b_2) / 2 * ч #, где # B_1 # обозначает основание-1, #Би 2# для базы-2 и #час# по высоте, и # B_1 # параллельно #Би 2#

И так как фактор # (B_1 + b_2) / 2 # равен в гипотезах рисунков 1 и 2, важно то, в какой гипотезе трапеция имеет большую высоту (#час#). В данном случае с хордами, меньшими радиуса круга, нет сомнений в том, что в гипотезе рисунка 2 трапеция имеет большую высоту и, следовательно, большую площадь.

Согласно рисунку 2, с # АВ = 8 #, # CD = 10 # а также # Г = 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) / cancel (3)) / (1 / cancel (3)) = 2sqrt (2) #

#tan alpha = x / ((AB) / 2) # => # Х = 8 / отменить (2) * отменить (2) SQRT (2) # => # Х = 8sqrt (2) #

#triangle_ (ЭКГ) -> 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)) / cancel (12)) / (5 / cancel (12)) = sqrt (119) / 5 #

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

затем

# Ч = х + у #

# Ч = 8sqrt (2) + SQRT (119) #

# S = (b_1 + b_2) / 2 * ч = (8 + 10) / 2 (8sqrt (2) + SQRT (119)) = 72sqrt (2) + 9sqrt (119) ~ = 200,002 #