Для решения задачи о равнобедренной трапеции (ABCD), где (AD) и (BC) — основания, (AD = 20) см, (BC = 8) см, и угол при основании (A = 45^\circ), нужно найти высоту и площадь трапеции.
Шаг 1: Найдем высоту трапеции
Пусть (h) — высота трапеции, которую нужно найти. В равнобедренной трапеции диагонали равны, и высоты, проведенные из вершин углов (A) и (D) на основание (BC), делят трапецию на два равных прямоугольных треугольника и один прямоугольник.
Обозначим точки основания высот из вершин (A) и (D) на основание (BC) точками (M) и (N) соответственно. Тогда отрезки (BM) и (NC) будут равны, и можем обозначить их (x).
Итак, (BM = NC = x) и (MN = BC = 8) см. Поскольку (AD = 20) см, то (x + 8 + x = 20), отсюда (2x + 8 = 20), тогда (2x = 12), и (x = 6) см.
Теперь рассмотрим треугольник (AMD), в котором угол (A = 45^\circ). В этом треугольнике (AM) является высотой (h), а (MD) — основанием, равным (6) см.
Используем тригонометрическое соотношение для угла (45^\circ):
[
\tan(45^\circ) = \frac{h}{6}
]
Поскольку (\tan(45^\circ) = 1), то уравнение становится:
[
1 = \frac{h}{6}
]
Отсюда:
[
h = 6 \text{ см}
]
Шаг 2: Найдем площадь трапеции
Площадь трапеции (S) рассчитывается по формуле:
[
S = \frac{1}{2} \cdot (AD + BC) \cdot h
]
Подставим известные значения:
[
S = \frac{1}{2} \cdot (20 + 8) \cdot 6 = \frac{1}{2} \cdot 28 \cdot 6 = 14 \cdot 6 = 84 \text{ см}^2
]
Ответ
Высота трапеции (h = 6) см.
Площадь трапеции (S = 84) см(^2).