Меньшая диагональ ромба равна 16√3 см, а острый угол равен π/3. Как можно определить радиус вписанной окружности этого ромба?
Геометрия11 классРомб и его свойстваромбрадиус вписанной окружностиострый уголгеометрия 11 классдиагонали ромбаформулы для ромбасвойства ромба
Чтобы найти радиус вписанной окружности ромба, нам нужно использовать несколько свойств ромба и его диагоналей.
Давайте начнем с того, что в ромбе диагонали пересекаются под прямым углом и делят его на четыре равных треугольника. Обозначим меньшую диагональ как d1, а большую диагональ как d2. Из условия задачи нам известно, что d1 = 16√3 см.
Сначала найдем длину стороны ромба. Используем известное свойство: длина стороны ромба может быть найдена через его диагонали по формуле:
a = √((d1^2 + d2^2) / 4)
Для этого нам нужно найти d2. Мы знаем, что острый угол ромба равен π/3 (или 60 градусов). В каждом из треугольников, образованных диагоналями, один из углов равен 60 градусов, а другой - 30 градусов. Используя свойства треугольников, мы можем выразить d2 через d1:
В треугольнике, образованном половинами диагоналей и стороной ромба, применим тригонометрические соотношения:
tan(30°) = d1 / (d2 / 2)
Так как tan(30°) = 1/√3, мы можем записать:
1/√3 = (16√3) / (d2 / 2)
Теперь выразим d2:
Теперь, когда у нас есть обе диагонали, мы можем найти длину стороны ромба:
a = √((d1^2 + d2^2) / 4) = √(((16√3)^2 + (96)^2) / 4)
Посчитаем:
Теперь мы можем найти радиус вписанной окружности. Радиус r вписанной окружности ромба можно найти по формуле:
r = (a * h) / 2
где h - высота ромба. Высоту можно найти через сторону и угол:
h = a * sin(60°)
Так как sin(60°) = √3 / 2, подставим:
h = (4√156) * (√3 / 2) = 2√468
Теперь подставим в формулу для радиуса:
r = (4√156 * 2√468) / 2 = 4√156 * √468
Таким образом, радиус вписанной окружности ромба равен 4√156 * √468 см.