Решение геометрической задачи на нахождение сторон прямоугольника

Photo
Решить задачу 6

Здравствуйте! Хорошо, давайте решим задачу номер 6.

Задание 6

Дано: $ABCD$ - прямоугольник, $MD = 8$, $\angle MAD = 45^\circ$, $\angle CDA = 60^\circ$.
Найти: $AB$ и $AD$.

Решение:

  1. Рассмотрим треугольник $AMD$. Так как $\angle MAD = 45^\circ$, а $ABCD$ - прямоугольник, то $\angle MDA = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ$. Следовательно, $\angle AMD = 180^\circ - 45^\circ - 30^\circ = 105^\circ$.

  2. Применим теорему синусов к треугольнику $AMD$:

    $\frac{MD}{\sin(\angle MAD)} = \frac{AD}{\sin(\angle AMD)}$

    $\frac{8}{\sin(45^\circ)} = \frac{AD}{\sin(105^\circ)}$

    $AD = \frac{8 \cdot \sin(105^\circ)}{\sin(45^\circ)}$

    $\sin(105^\circ) = \sin(60^\circ + 45^\circ) = \sin(60^\circ)\cos(45^\circ) + \cos(60^\circ)\sin(45^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{1}{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}$

    $AD = \frac{8 \cdot (\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4})}{\frac{\sqrt{2}}{2}} = \frac{8 \cdot (\sqrt{6} + \sqrt{2})}{4} \cdot \frac{2}{\sqrt{2}} = \frac{16(\sqrt{6} + \sqrt{2})}{4\sqrt{2}} = \frac{4(\sqrt{6} + \sqrt{2})}{\sqrt{2}} = 4(\sqrt{3} + 1)$

    $AD = 4(\sqrt{3} + 1)$

  3. Рассмотрим треугольник $ABM$. Так как $\angle MAB = 45^\circ$ и $MB$ перпендикулярно $AB$, то $\angle ABM = 90^\circ$. Следовательно, треугольник $ABM$ - прямоугольный и равнобедренный, значит $AB = MB$.

  4. Рассмотрим треугольник $AMD$. Опустим высоту из точки $M$ на сторону $AD$. Пусть основание высоты будет точка $H$. Тогда $AH = MH$, так как $\angle MAH = 45^\circ$.

  5. В прямоугольном треугольнике $MHD$:
    $MD = 8$, $\angle MDH = 30^\circ$.
    $MH = MD \cdot \sin(30^\circ) = 8 \cdot \frac{1}{2} = 4$
    $DH = MD \cdot \cos(30^\circ) = 8 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 4\sqrt{3}$

  6. $AD = AH + HD$, где $AH = MB = AB$.
    $AD = AB + 4\sqrt{3}$
    $4(\sqrt{3} + 1) = AB + 4\sqrt{3}$
    $AB = 4(\sqrt{3} + 1) - 4\sqrt{3} = 4\sqrt{3} + 4 - 4\sqrt{3} = 4$

Ответ:
$AB = 4$
$AD = 4(\sqrt{3} + 1)$

thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×