Конечно, давайте решим эту задачу по шагам.
У нас есть трапеция с основаниями ( a = 18 ) и ( b = 12 ), боковой стороной ( c = 6 ) и синусом угла ( \alpha ) между боковой стороной и одним из оснований, равным ( \sin \alpha = \frac{1}{3} ).
Шаг 1: Найдём высоту трапеции.
Синус угла (\alpha) равен отношению противолежащего катета (высоты трапеции ( h )) к гипотенузе (боковой стороне ( c )):
[ \sin \alpha = \frac{h}{c} ]
Подставим известные значения:
[ \frac{1}{3} = \frac{h}{6} ]
Отсюда высота ( h ):
[ h = 6 \cdot \frac{1}{3} = 2 ]
Шаг 2: Найдём длину проекции боковой стороны на основание.
Так как (\cos \alpha) равен отношению прилежащего катета (проекции боковой стороны на основание) к гипотенузе (боковой стороне ( c )), то:
[ \cos \alpha = \sqrt{1 - \sin^2 \alpha} ]
Подставим значение (\sin \alpha):
[ \cos \alpha = \sqrt{1 - \left( \frac{1}{3} \right)^2} = \sqrt{1 - \frac{1}{9}} = \sqrt{\frac{8}{9}} = \frac{2\sqrt{2}}{3} ]
Тогда длина проекции боковой стороны на основание:
[ d = c \cdot \cos \alpha = 6 \cdot \frac{2\sqrt{2}}{3} = 4\sqrt{2} ]
Шаг 3: Найдём длину отрезков на основании.
Рассмотрим трапецию как две прямоугольные трапеции с высотой ( h = 2 ). Мы знаем, что сумма длин двух оснований трапеции есть ( a + b = 18 + 12 = 30 ).
Проекция одной боковой стороны на основание равна ( 4\sqrt{2} ), а у второй боковой стороны проекция будет такая же, так как трапеция симметрична относительно перпендикуляра, проведённого к основаниям.
Тогда сумма длин проекций боковых сторон есть:
[ 2 \cdot 4\sqrt{2} = 8\sqrt{2} ]
Шаг 4: Найдём длину средней линии и площадь трапеции.
Средняя линия трапеции равна полусумме оснований:
[ m = \frac{a + b}{2} = \frac{18 + 12}{2} = 15 ]
Площадь трапеции равна произведению средней линии на высоту:
[ S = m \cdot h = 15 \cdot 2 = 30 ]
Таким образом, площадь трапеции равна ( 30 ) квадратных единиц.