Для решения задачи найдем площадь равнобедренной трапеции, в которую можно вписать окружность. Условие вписанности окружности означает, что сумма длин оснований равнобедренной трапеции равна сумме длин боковых сторон.
Дано:
- Боковая сторона (AD = BC = 10\sqrt{2}).
- Угол между боковой стороной и основанием (\angle DAB = \angle BCD = 45^\circ).
Поскольку угол между боковой стороной и основанием равен (45^\circ), проведем высоты из точек (B) и (C) на основание (AD), обозначим их как (BH) и (CK). Эти высоты будут равны:
[ BH = CK = 10\sqrt{2} \cdot \sin(45^\circ) = 10\sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 10. ]
Поскольку высоты (BH) и (CK) равны, основание (BC) будет параллельно основанию (AD), а длина отрезков (AH) и (DK) также равны. Обозначим их как (x).
Теперь найдем длину основания (BC):
Поскольку (AB = CD = 10\sqrt{2}), то:
[ AH = DK = 10\sqrt{2} \cdot \cos(45^\circ) = 10\sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 10. ]
Таким образом, длина основания (BC) равна:
[ BC = AD - AH - DK = AD - 2 \times 10 = AD - 20. ]
Из условия вписанности окружности в трапецию выполняется:
[ AD + BC = AB + CD. ]
Подставим известные значения:
[ AD + (AD - 20) = 2 \times 10\sqrt{2}. ]
Объединим и упростим:
[ 2AD - 20 = 20\sqrt{2}. ]
Решим уравнение относительно (AD):
[ 2AD = 20\sqrt{2} + 20, ]
[ AD = 10\sqrt{2} + 10. ]
Теперь найдем длину основания (BC):
[ BC = AD - 20 = (10\sqrt{2} + 10) - 20 = 10\sqrt{2} - 10. ]
Теперь можем найти площадь трапеции по формуле:
[ S = \frac{1}{2} \times (AD + BC) \times h, ]
где (h = 10).
Подставим значения:
[ S = \frac{1}{2} \times ((10\sqrt{2} + 10) + (10\sqrt{2} - 10)) \times 10, ]
[ S = \frac{1}{2} \times (20\sqrt{2}) \times 10, ]
[ S = 10 \times 20\sqrt{2}, ]
[ S = 200\sqrt{2}. ]
Итак, площадь равнобедренной трапеции, в которую можно вписать окружность, равна (200\sqrt{2}).