Для решения этой задачи нам нужно использовать свойства прямоугольника и тригонометрию.
Давайте обозначим прямоугольник как (ABCD), где диагональ (AC) делит угол (BAD) в отношении 1:5. Это означает, что угол (\angle BAC) равен (x), а (\angle CAD) равен (5x). Поскольку (\angle BAD = 90^\circ) (так как это угол прямоугольника), то получаем уравнение:
[
x + 5x = 90^\circ
]
Отсюда (6x = 90^\circ), и (x = 15^\circ). Таким образом, (\angle BAC = 15^\circ) и (\angle CAD = 75^\circ).
Теперь рассмотрим треугольник (ABC), где (AC = 6) см — это гипотенуза, (AB) и (BC) — катеты.
Используем тригонометрические функции для нахождения катетов. Из треугольника (ABC) имеем:
- (\cos(15^\circ) = \frac{AB}{AC})
- (\sin(15^\circ) = \frac{BC}{AC})
Подставим значения:
- (\cos(15^\circ) = \frac{AB}{6})
- (\sin(15^\circ) = \frac{BC}{6})
Значения тригонометрических функций для угла (15^\circ) равны:
[
\cos(15^\circ) = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}
]
[
\sin(15^\circ) = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}
]
Подставляем эти значения в уравнения:
- (\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4} = \frac{AB}{6})
- (\frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} = \frac{BC}{6})
Теперь найдем (AB) и (BC):
- (AB = 6 \times \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4} = \frac{3(\sqrt{6} + \sqrt{2})}{2})
- (BC = 6 \times \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} = \frac{3(\sqrt{6} - \sqrt{2})}{2})
Площадь прямоугольника (ABCD) равна произведению (AB) и (BC):
[
S = AB \times BC = \left(\frac{3(\sqrt{6} + \sqrt{2})}{2}\right) \times \left(\frac{3(\sqrt{6} - \sqrt{2})}{2}\right)
]
Используем формулу разности квадратов:
[
S = \left(\frac{3}{2}\right)^2 \times ((\sqrt{6})^2 - (\sqrt{2})^2) = \frac{9}{4} \times (6 - 2) = \frac{9}{4} \times 4 = 9
]
Таким образом, площадь прямоугольника равна 9 квадратных сантиметров.