Для того чтобы найти площадь трапеции, давайте внимательно разберемся с данными и проведем необходимые вычисления.
Итак, у нас есть трапеция с основаниями ( a = 3 ) и ( b = 15 ). Одна из боковых сторон равна ( c = 2 ) и образует угол ( 150^\circ ) с одним из оснований (предположим, с меньшим основанием ( a )).
Для удобства представим данную трапецию в координатной плоскости:
- Пусть основание ( a = 3 ) лежит на оси ( x ) от точки ( (0, 0) ) до точки ( (3, 0) ).
- Боковая сторона длиной ( 2 ) образует угол ( 150^\circ ) с этим основанием.
Теперь найдем координаты верхней точки боковой стороны:
- Угол ( 150^\circ ) соответствует ( 180^\circ - 150^\circ = 30^\circ ) относительно горизонтальной оси.
- При длине ( 2 ), координаты точки могут быть найдены с использованием тригонометрических функций:
- ( x = 3 + 2 \cos(150^\circ) )
- ( y = 2 \sin(150^\circ) )
Значения тригонометрических функций для угла ( 150^\circ ) следующие:
- ( \cos(150^\circ) = -\cos(30^\circ) = -\frac{\sqrt{3}}{2} )
- ( \sin(150^\circ) = \sin(30^\circ) = \frac{1}{2} )
Подставим эти значения:
- ( x = 3 + 2 \left(-\frac{\sqrt{3}}{2}\right) = 3 - \sqrt{3} )
- ( y = 2 \left(\frac{1}{2}\right) = 1 )
Итак, верхняя точка боковой стороны имеет координаты ( (3 - \sqrt{3}, 1) ).
Теперь давайте рассмотрим вторую боковую сторону. Поскольку нижнее основание ( b = 15 ) и оно горизонтальное, верхнее основание должно быть параллельно нижнему. Так как ( a = 3 ), верхнее основание начинается в точке ( (3 - \sqrt{3}, 1) ) и продолжается параллельно нижнему основанию. Следовательно, верхнее основание будет заканчиваться в точке ( (3 - \sqrt{3} + 12, 1) ).
Теперь рассмотрим высоту трапеции ( h ):
- Высота ( h ) равна вертикальной координате верхней точки, т.е. ( h = 1 ).
Используем формулу площади трапеции:
[ S = \frac{1}{2} (a + b) h ]
Подставим значения:
[ S = \frac{1}{2} (3 + 15) \cdot 1 = \frac{1}{2} \cdot 18 \cdot 1 = 9 ]
Таким образом, площадь данной трапеции равна ( 9 ) квадратных единиц.