Чтобы найти диагональ равнобедренной трапеции с заданными параметрами, можно воспользоваться тригонометрией и геометрическими свойствами трапеции.
Дано:
- Большее основание ( AB = 15 ) см.
- Боковая сторона ( AD = BC = 7 ) см.
- Больший угол ( \angle DAB = \angle ABC = 120^\circ ).
Нужно найти диагональ ( AC ).
Решение:
Рассмотрим трапецию ( ABCD ), где ( AB ) — большее основание, ( CD ) — меньшее основание.
Пусть ( M ) и ( N ) — основания перпендикуляров из точек ( A ) и ( B ) на прямую ( CD ).
Рассмотрим треугольник ( \triangle ABD ):
- Это равнобедренный треугольник, так как ( AD = AB = 7 ) см.
- Угол ( \angle DAB = 120^\circ ).
Для нахождения диагонали ( AC ), используем косинусную теорему в треугольнике ( \triangle ABD ):
[
BD^2 = AB^2 + AD^2 - 2 \cdot AB \cdot AD \cdot \cos(120^\circ)
]
[
BD^2 = 7^2 + 7^2 - 2 \cdot 7 \cdot 7 \cdot (-\frac{1}{2})
]
[
BD^2 = 49 + 49 + 49 = 147
]
[
BD = \sqrt{147} = 7\sqrt{3}
]
- Теперь найдём диагональ ( AC ) с помощью треугольника ( \triangle ABC ):
- Используем теорему косинусов:
[
AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2 \cdot AB \cdot BC \cdot \cos(60^\circ)
]
- Поскольку ( \angle ABC = 120^\circ ), то:
[
\cos(60^\circ) = \frac{1}{2}
]
- Подставляем известные значения:
[
AC^2 = 15^2 + 7^2 - 2 \cdot 15 \cdot 7 \cdot \frac{1}{2}
]
[
AC^2 = 225 + 49 - 105
]
[
AC^2 = 169
]
[
AC = \sqrt{169} = 13
]
Таким образом, диагональ ( AC ) равна 13 см.