Для решения задачи найдем высоту ( CE ), проведенную из вершины ( C ) к стороне ( AB ) в треугольнике ( \triangle ABC ).
Дано:
- ( \angle C = 45^\circ )
- ( AB = 20 \, \text{см} )
- ( AD = 16 \, \text{см} )
- ( DC = 12 \, \text{см} )
Сначала найдем длину стороны ( AC ). Поскольку ( AD + DC = AC ), то
[ AC = AD + DC = 16 + 12 = 28 \, \text{см}. ]
Теперь используем теорему синусов в треугольнике ( \triangle ABC ):
[
\frac{AB}{\sin C} = \frac{AC}{\sin B} = \frac{BC}{\sin A}
]
Поскольку ( \angle C = 45^\circ ), то (\sin C = \frac{\sqrt{2}}{2}).
Воспользуемся формулой для нахождения высоты в треугольнике:
Высота ( BD ), проведенная к стороне ( AC ), находится по формуле площади треугольника:
[
S = \frac{1}{2} \times AC \times BD \times \sin B
]
Так как ( BD ) является высотой, она делит треугольник ( \triangle ABC ) на два прямоугольных треугольника ( \triangle ABD ) и ( \triangle BDC ). Используя данный факт, мы можем выразить высоту ( BD ) через угол ( C ) и сторону ( AB ):
[
BD = AC \cdot \sin 45^\circ = 28 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 14\sqrt{2} \, \text{см}
]
Теперь найдем высоту ( CE ), используя формулу площади треугольника. Площадь треугольника может быть также выражена через высоту ( CE ) и сторону ( AB ):
[
S = \frac{1}{2} \times AB \times CE
]
Таким образом, уравниваем два выражения для площади ( S ):
[
\frac{1}{2} \times 28 \times 14\sqrt{2} = \frac{1}{2} \times 20 \times CE
]
Решая это уравнение, найдем высоту ( CE ):
[
28 \times 14\sqrt{2} = 20 \times CE
]
[
CE = \frac{28 \times 14\sqrt{2}}{20} = \frac{392\sqrt{2}}{20} = 19.6\sqrt{2}
]
Таким образом, высота, проведенная из вершины ( C ) к стороне ( AB ), равна ( 19.6\sqrt{2} \, \text{см} ).