Чтобы найти среднюю линию ( MN ) трапеции ( ABCD ), начнем с анализа данных, которые у нас есть:
- ( \angle D = 60^\circ ).
- ( CD = 12 \, \text{см} ).
- ( CH ) — высота, ( BC = CH ), следовательно, ( BC = CH ).
- ( AD = CD = 12 \, \text{см} ).
- ( MN ) — средняя линия трапеции.
Для трапеции средней линией является отрезок, соединяющий середины боковых сторон и параллельный основаниям. Длина средней линии вычисляется как полусумма оснований:
[
MN = \frac{AB + CD}{2}
]
Нам нужно определить длину ( AB ).
Так как ( AD = CD = 12 \, \text{см} ) и ( \angle D = 60^\circ ), треугольник ( \triangle ACD ) является равносторонним, поэтому ( AC = AD = CD = 12 \, \text{см} ).
Также известно, что ( CH ) — высота, и она равна ( BC ). В равностороннем треугольнике высота также является медианой и биссектрисой. Высота ( CH ) делит треугольник ( \triangle ACD ) на два равных прямоугольных треугольника ( \triangle ACH ) и ( \triangle CHD ).
Теперь найдём ( CH ) в треугольнике ( \triangle ACH ). Для этого используем формулу высоты равностороннего треугольника:
[
CH = \frac{\sqrt{3}}{2} \times CD = \frac{\sqrt{3}}{2} \times 12 = 6\sqrt{3} \, \text{см}
]
Следовательно, ( BC = CH = 6\sqrt{3} \, \text{см} ).
Теперь найдём ( AB ). Так как ( BC = CH ) и ( CH ) является высотой, то ( AB = 2 \times CH = 2 \times 6\sqrt{3} = 12\sqrt{3} \, \text{см} ).
Теперь можем найти ( MN ):
[
MN = \frac{AB + CD}{2} = \frac{12\sqrt{3} + 12}{2} = 6\sqrt{3} + 6
]
Таким образом, длина средней линии ( MN ) равна ( 6\sqrt{3} + 6 \, \text{см} ).