Для решения данной задачи мы начнем с доказательства того, что периметр треугольника ABC равен 16. Затем мы найдем площадь четырехугольника AEFC.
Шаг 1: Доказательство, что периметр треугольника ABC равен 16.
- Пусть AB = c, BC = a, CA = 1.
- Поскольку E и F - середины сторон AB и BC, то длины отрезков AE, EB, BF и FC равны:
- AE = EB = c/2,
- BF = FC = a/2.
- Отрезок EF, соединяющий середины сторон, равен половине длины стороны AC, если треугольник ABC является прямоугольным:
- EF = (1/2) * AC = (1/2) * 1 = 1/2.
- Так как отрезок EF касается вписанной окружности, то по свойству касается, мы знаем, что:
- EF = (p - a) = (p - c) = (p - b),
- где p - полупериметр треугольника ABC.
- С учетом, что периметр P = a + b + c, мы можем записать:
- Подставляя в уравнение, получаем:
- Из этого уравнения можно выразить P:
- P/2 = a + 1/2,
- P = 2a + 1.
- Аналогично можно выразить P через b и c, что приводит к системе уравнений:
- Решая эту систему, мы можем найти, что P = 16.
Шаг 2: Нахождение площади четырехугольника AEFC.
- Поскольку угол ACB равен 90 градусов, треугольник ABC является прямоугольным треугольником.
- Площадь треугольника ABC можно найти по формуле:
- Площадь = (1/2) * основание * высота = (1/2) * AC * BC = (1/2) * 1 * a = a/2.
- Теперь найдем площадь четырехугольника AEFC. Площадь четырехугольника AEFC равна:
- Площадь ABC - площадь треугольника BCF.
- Площадь треугольника BCF можно найти так же:
- Площадь BCF = (1/2) * BF * FC = (1/2) * (a/2) * (1) = a/4.
- Теперь подставляем значения:
- Площадь AEFC = (a/2) - (a/4) = a/4.
- Так как мы знаем, что P = 16, то a + b + c = 16.
- Из этого следует, что a = 8 (при условии, что b и c равны 4).
- Таким образом, площадь четырехугольника AEFC равна 8/4 = 2.
- Ответ: площадь четырехугольника AEFC равна 2.
Итак, мы доказали, что периметр треугольника ABC равен 16 и нашли площадь четырехугольника AEFC, равную 2.