ОГЭ, Математика.
Геометрия: Задача №649B05

Задача №854 из 1087
Условие задачи:

В трапеции ABCD основание AD вдвое больше основания ВС и вдвое больше боковой стороны CD. Угол ADC равен 60°, сторона AB равна 4. Найдите площадь трапеции.

Решение задачи:

Проведем высоты BE и CF как показано на рисунке.
Рассмотрим треугольник CDF. Он прямоугольный, т.к. CF-высота.
По теореме о сумме углов треугольника ∠FCD=180°-90°-60°=30°. По определению синуса sin∠FCD=DF/CD=sin30°=1/2
Т.е. DF=CD/2, CD, в свою очередь, по условию задачи равно AD/2, получам, что DF=AD/4.
BC=AD/2 (по условию задачи)
EF=BC=AD/2 (т.к. BCFE - прямоугольник)
Вычислим AE, AE=AD-DF-EF=AD-AD/4-AD/2=AD/4, т.е. мы получили, что AE=FD
Рассмотрим треугольники ABC и DCF:
BE=CF (т.к. BCFE - прямоугольник)
AE=FD (только что получили)
∠AEF=90°=∠DFC, тогда по первому признаку равенства, треугольники ABC и DCF равны.
Следовательно, AB=CD, т.е. наша трапеция равнобедренная.
AB=CD=4 (по условию задачи), AD=2*CD=2*BC=8 (тоже по условию), BC=CD=4
FD=AD/4=2
По теореме Пифагора CD²=CF²+FD²
4²=CF²+2²
CF²=12, CF=√12
CF=2√3
S_ABCD=((BC+AD)/2)*CF=((4+8)/2)*2√3
S_ABCD=12√3
Ответ: 12√3