To parallelle akkorder i en cirkel med længder på 8 og 10 tjener som baser af en trapezoid indskrevet i cirklen. Hvis længden af en radius af cirklen er 12, hvad er det størst mulige område af en sådan beskrevet indskrevet trapezoid?

To parallelle akkorder i en cirkel med længder på 8 og 10 tjener som baser af en trapezoid indskrevet i cirklen. Hvis længden af en radius af cirklen er 12, hvad er det størst mulige område af en sådan beskrevet indskrevet trapezoid?
Anonim

Svar:

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

Forklaring:

Overvej fig. 1 og 2

Skematisk kunne vi indsætte et parallelogram ABCD i en cirkel, og forudsat at siderne AB og CD er akkorder af cirklerne i vejen for enten figur 1 eller figur 2.

Forudsætningen om, at siderne AB og CD skal være akkorder af cirklen indebærer, at den indskrevne trapezoid skal være enslig fordi

  • trapezoidens diagonaler (# AC # og # CD #) er lige fordi
  • #A hat B D = B hat A C = B hatD C = A hat C D #

    og linjen vinkelret på # AB # og # CD # passerer gennem midten E bisects disse akkorder (det betyder det # AF = BF # og # CG = GD # og trekanterne dannet af skæringspunktet mellem diagonalerne med baser i # AB # og # CD # er ensomme).

Men da området af trapezoiden er

# S = (b_1 + b_2) / 2 * h #, hvor # B_1 # står for base-1, # B_2 # for base-2 og # H # for højde og # B_1 # er parallel med # B_2 #

Og siden faktoren # (B_1 + b_2) / 2 # er lig i hypoteserne i fig. 1 og 2, hvad der er vigtigt, er i hvilken hypotese trapezoiden har en længere højde (# H #). I det foreliggende tilfælde er der med akkorder mindre end cirkelens radius ingen tvivl om, at trapezoidet i hypotesen af fig. 2 har en længere højde og derfor har et højere område.

Ifølge figur 2 med # AB = 8 #, # CD = 10 # og # R = 12 #

#triangle_ (BEF) -> cos alfa = ((AB) / 2) / r = (8/2) / 12 = 4/3 = 1/3 #

# -> synd alpha = sqrt (1-1 / 9) = sqrt (8) / 3 = 2sqrt (2) / 3 #

# -> tan alpha = (sin alfa) / cos alfa = (2sqrt (2) / annuller (3)) / (1 / annuller (3)) = 2sqrt (2) #

#tan alpha = x / ((AB) / 2) # => # X = 8 / annullere (2) * annullere (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)) / annullere (12)) / (5 / annullere (12)) = sqrt (119) / 5 #

#tan beta = y / ((cd) / 2) # => # Y = 10/2 * sqrt (119) / 5 # => # Y = sqrt (119) #

Derefter

# 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 #