Чтобы найти площадь равнобедренной трапеции с заданными параметрами, нам нужно сначала определить длины её оснований и высоту.
Даны:
- Боковая сторона (a) = 10 см
- Диагональ (d) = 17 см
- Разность оснований (|b₁ - b₂|) = 12 см
- Определение оснований:
Пусть ( b_1 ) и ( b_2 ) — основания трапеции, причём ( b_1 > b_2 ). Таким образом, ( b_1 = b_2 + 12 ).
- Использование теоремы Пифагора:
Рассмотрим диагональ трапеции. Диагонали равнобедренной трапеции делят её на два равнобедренных треугольника. Пусть точка пересечения диагоналей делит каждое основание на два отрезка, каждый равный половине разности оснований (т.е. ( x = 6 ) см).
Тогда, применяя теорему Пифагора к одному из треугольников (например, к треугольнику со сторонами ( a ), ( x + \frac{b_2}{2} ) и диагональю ( d )):
[ (x + \frac{b_2}{2})^2 + a^2 = d^2 ]
Подставим значения:
[ (6 + \frac{b_2}{2})^2 + 10^2 = 17^2 ]
[ (6 + \frac{b_2}{2})^2 + 100 = 289 ]
[ (6 + \frac{b_2}{2})^2 = 189 ]
[ 6 + \frac{b_2}{2} = \sqrt{189} ]
Теперь решим это уравнение:
[ 6 + \frac{b_2}{2} = 13.75 ] (приблизительно)
[ \frac{b_2}{2} = 13.75 - 6 ]
[ \frac{b_2}{2} = 7.75 ]
[ b_2 = 15.5 ]
Тогда ( b_1 = b_2 + 12 = 15.5 + 12 = 27.5 ).
- Нахождение высоты трапеции:
Теперь мы можем найти высоту трапеции (h) используя треугольник с основанием равным разности половин оснований и боковой стороной:
[ h = \sqrt{10^2 - 6^2} ]
[ h = \sqrt{100 - 36} ]
[ h = \sqrt{64} ]
[ h = 8 ]
- Вычисление площади трапеции:
Площадь трапеции (S) вычисляется по формуле:
[ S = \frac{1}{2} (b_1 + b_2) \cdot h ]
Подставим значения:
[ S = \frac{1}{2} (27.5 + 15.5) \cdot 8 ]
[ S = \frac{1}{2} \cdot 43 \cdot 8 ]
[ S = 4 \cdot 43 ]
[ S = 172 ]
Таким образом, площадь трапеции составляет 172 квадратных сантиметра.