Каково отношение средней линии равносторонней трапеции к ее меньшему основанию, если биссектрисы тупых углов при основании делят большую основу на три равные части и не пересекаются, а градусные меры углов при основании равны 120 градусов?
Геометрия11 классСредняя линия трапециисредняя линия равносторонней трапецииотношение средней линии к основаниюбиссектрисы тупых угловуглы при основании 120 градусовбольшая основа трапеции
Давайте разберем эту задачу шаг за шагом.
У нас есть равносторонняя трапеция, в которой углы при основании равны 120 градусов. Обозначим основание трапеции как AB (большое основание) и CD (меньшее основание). Так как углы при основании равны 120 градусов, это означает, что углы A и B равны 120 градусов, а углы C и D равны 60 градусов.
Согласно условию, биссектрисы тупых углов A и B делят большое основание AB на три равные части. Это означает, что точки пересечения биссектрис с основанием AB делят его на три равные отрезка. Обозначим эти точки как E и F, где AE = EF = FB.
Теперь, чтобы найти отношение средней линии к меньшему основанию, нам нужно сначала определить, что такое средняя линия трапеции. Средняя линия равносторонней трапеции (обозначим ее как m) равна полусумме оснований:
Формула средней линии:m = (AB + CD) / 2
Теперь давайте определим длины оснований. Поскольку основание AB делится на три равные части, пусть длина AB равна 3x. Тогда AE = EF = FB = x.
Теперь нам нужно найти длину меньшего основания CD. В равносторонней трапеции, где углы A и B равны 120 градусов, меньшая основа CD может быть найдена с помощью свойств треугольников, образованных биссектрисами.
Так как углы C и D равны 60 градусов, то можно сказать, что высота h трапеции будет равна:
Формула высоты:h = x * √3
Теперь, используя высоту и свойства равносторонней трапеции, можно найти длину меньшего основания CD. В равносторонней трапеции CD будет равно:
Формула меньшего основания:CD = AB - 2 * (h / √3)
Подставляя значения, получаем:
CD = 3x - 2 * (x * √3 / √3) = 3x - 2x = x
Теперь мы можем найти среднюю линию:
m = (AB + CD) / 2 = (3x + x) / 2 = 4x / 2 = 2x
Теперь, чтобы найти искомое отношение средней линии к меньшему основанию, мы делим среднюю линию на меньшее основание:
Отношение:Отношение = m / CD = (2x) / x = 2
Таким образом, отношение средней линии равносторонней трапеции к ее меньшему основанию равно 2.