от Hephaestus » 05 Юли 2017, 00:43
Нека означим основите [tex]AB = a, CD = b[/tex] [tex](a>b)[/tex]. А височината нека е [tex]CH = h[/tex] [tex](CH\bot AB)[/tex].
Трапецът е описан около окръжност, следователно [tex]AB + CD = AD + BC = 13[/tex], тоест [tex]a + b = 13[/tex].
Тогава средната отсечка е [tex]MN = \frac{a+b}{2} = \frac{13}{2}[/tex].
Ясно е, че средната отсечка в трапеца разполовява височината му.
Тогава от даденото отношение [tex]S_{MNCD } : S_{ABNM } = 3 : 5 \Rightarrow 5.S_{MNCD } = 3.S_{ABNM }, \Rightarrow[/tex]
[tex]5.\frac{13/2 + b}{2}.\frac{h}{2} = 3.\frac{a + 13/2}{2}.\frac{h}{2}[/tex], откъдето получаваме [tex]3a - 5b = 13[/tex].
Съставяме системата [tex]\begin{array}{|l} a + b = 13 \\ 3a - 5b = 13 \end{array}[/tex], чието решение ни дава [tex]b = \frac{13}{4}, a = \frac{39}{4}[/tex].
Основите са намерени, остава височината. Има различни подходи. Построяваме [tex]CQ || DA, CQ = DA( = 8)[/tex].
Единият начин е да изразим лицето на триъгълник [tex]CQB[/tex] по два начина - формулата на Херон и произведението на страната [tex]QB[/tex] [tex]( QB = a - b = \frac{13}{2})[/tex] и височината към нея, разделенo на две. Другият начин (по който аз смятам да подходя) е пък да намерим [tex]cos\angle QBC[/tex] чрез косинусовата теорема за триъгълник [tex]CQB[/tex], откъдето имаме [tex]cos\angle QBC = \frac{QB^{2} + BC^{2} - CQ^{2}}{2.QB.BC} = \frac{1}{20} >0 \Rightarrow \angle QBC[/tex] е остър (почти е прав даже).
От основното тригонометрично тъждество [tex]sin^{2}\angle QBC + cos^{2}\angle QBC = 1[/tex] получаваме [tex]sin\angle QBC = \frac{\sqrt{399}}{20}[/tex]. Същевременно [tex]sin\angle QBC = \frac{CH}{BC} \Rightarrow CH = h = \frac{\sqrt{399}}{20}.5 = \frac{\sqrt{399}}{4}[/tex].