w równoległoboku ABCD przekątne przecinają się w punkcie O. Punkt M należy do boku AB i odcinek OM jest równoległy do boku AD. Wiedząc, że AM=8 cm, AC=26 cm oraz OM=7 cm, oblicz pole równoległoboku ABCD

wskazówka: Oblicz cosinus kąta rozwartego równoległoboku,a następnie sinus tego kąta.



Odpowiedź :

Zadanie polega na obliczeniu pola równoległoboku, wykorzystując zawarte w nim trójkąty.

Wykonujemy rysunek (w zał.).

Punkt M jest rzutem punktu O, który jest środkiem równoległoboku. Wobec tego punkt M wyznacza dokładnie środek odcinka AB.

Kąt przy wierzchołku A jest wspólny dla trójkąta AOM oraz ABC.

Te dwa trójkąty są do siebie podobne w skali 1:2 (ABC jest dwa razy większy).

Z tego wynika, że AO=13cm oraz, że pole trójkąta ABC będzie 4 razy większe od pola trójkąta AOM oraz, że pole całego równoległoboku będzie 8 razy większe od pola trójkąta AOM.

Korzystamy z twierdzenia cosinusów dla kąta alfa:

[tex]7^2=13^2+8^2-2\cdot13\cdot8cos\alpha[/tex]

[tex]49=169+64-208cos\alpha[/tex]

[tex]208cos\alpha =184[/tex]

[tex]cos\alpha =\frac{184}{208}=\frac{23}{26}[/tex]

Z jedynki trygonometrycznej mamy:

[tex]sin^2\alpha =1-cos^2\alpha[/tex]

[tex]sin^2\alpha =1-(\frac{23}{26})^2=1-\frac{529}{676}=\frac{147}{676}=\frac{49\cdot3}{676}[/tex]

[tex]sin\alpha =\frac{7\sqrt{3} }{26}[/tex]

Możemy teraz obliczyć pole trójkąta AOM:

[tex]P=\frac{1}{2}absin\alpha =\frac{1}{2}\cdot13\cdot8\cdot\frac{7\sqrt{3} }{26}=\frac{28\sqrt{3} }{2}=14\sqrt{3}[/tex]

Pole całego równoległoboku, które jest 8 razy większe, wynosi:

[tex]P=8\cdot14\sqrt{3}= 112\sqrt{3}cm^2[/tex]

Zobacz obrazek Libiszka