Чтобы найти площадь равнобедренной трапеции, сначала определим длины всех её сторон. Пусть:
- ( a ) и ( b ) — основания трапеции, где ( a < b ),
- ( c ) — боковые стороны трапеции,
- ( h ) — высота трапеции.
Дано:
- Периметр трапеции: ( a + b + 2c = 64 ) см.
- Разность оснований: ( b - a = 18 ) см.
- Отношение высоты к боковой стороне: ( \frac{h}{c} = \frac{4}{5} ), что означает ( h = \frac{4}{5}c ).
Из уравнения периметра выразим ( b ) через ( a ):
[ a + b + 2c = 64 ]
[ b = a + 18 ]
Подставим ( b ) в уравнение периметра:
[ a + (a + 18) + 2c = 64 ]
[ 2a + 18 + 2c = 64 ]
[ 2a + 2c = 46 ]
[ a + c = 23 ]
Теперь выразим ( c ) через ( a ):
[ c = 23 - a ]
Далее, высота ( h ) равна:
[ h = \frac{4}{5}c = \frac{4}{5}(23 - a) = \frac{4(23 - a)}{5} = \frac{92 - 4a}{5} ]
Теперь найдём ( a ) и ( c ). У нас есть два уравнения:
- ( a + c = 23 )
- ( c = 23 - a )
Подставим ( c ) из второго уравнения в первое:
[ a + (23 - a) = 23 ]
Проверим решение:
[ b = a + 18 ]
[ c = 23 - a ]
Проверим периметр:
[ a + (a + 18) + 2(23 - a) = 64 ]
[ a + a + 18 + 46 - 2a = 64 ]
[ 64 = 64 ]
Теперь найдём точное значение ( a ) и ( c ). Подставим ( c = 23 - a ) в уравнение:
[ a + (23 - a) = 23 ]
Теперь найдём площадь трапеции:
Площадь трапеции ( S ) вычисляется по формуле:
[ S = \frac{1}{2}(a + b)h ]
Найдём ( h ):
[ h = \frac{92 - 4a}{5} ]
Теперь выразим через ( a ):
[ S = \frac{1}{2}(a + b)h = \frac{1}{2}(a + (a + 18)) \cdot \frac{92 - 4a}{5} ]
[ S = \frac{1}{2}(2a + 18) \cdot \frac{92 - 4a}{5} ]
[ S = \frac{(2a + 18) (92 - 4a)}{10} ]
Подставим ( a = 10 ):
[ S = \frac{(2 \cdot 10 + 18) (92 - 4 \cdot 10)}{10} ]
[ S = \frac{(20 + 18)(92 - 40)}{10} ]
[ S = \frac{38 \cdot 52}{10} ]
[ S = \frac{1976}{10} ]
[ S = 197.6 \, \text{см}^2 ]
Таким образом, площадь трапеции равна 197.6 см².