Чтобы найти площадь ромба с заданной стороной и отношением диагоналей, можно воспользоваться формулой для площади ромба через его диагонали. Формула для площади ( S ) ромба следующая:
[ S = \frac{d_1 \times d_2}{2} ]
где ( d_1 ) и ( d_2 ) — диагонали ромба.
По условию задачи, отношение диагоналей ( d_1 : d_2 = 3 : 4 ). Пусть ( d_1 = 3x ) и ( d_2 = 4x ), где ( x ) — некоторое положительное число.
Также известно, что сторона ромба равна 20 см. В ромбе диагонали пересекаются под прямым углом и делятся точкой пересечения пополам. Следовательно, можно использовать теорему Пифагора для одного из четырёх образованных прямоугольных треугольников:
[
\left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 = \text{сторона}^2
]
Подставим значения диагоналей:
[
\left(\frac{3x}{2}\right)^2 + \left(\frac{4x}{2}\right)^2 = 20^2
]
Решим это уравнение:
[
\left(\frac{3x}{2}\right)^2 = \frac{9x^2}{4}, \quad \left(\frac{4x}{2}\right)^2 = \frac{16x^2}{4}
]
Сложим:
[
\frac{9x^2}{4} + \frac{16x^2}{4} = 400
]
[
\frac{25x^2}{4} = 400
]
Умножим обе стороны на 4:
[
25x^2 = 1600
]
Разделим на 25:
[
x^2 = 64
]
Взяв квадратный корень, получим:
[
x = 8
]
Теперь найдем длины диагоналей:
[
d_1 = 3x = 3 \times 8 = 24 \, \text{см}
]
[
d_2 = 4x = 4 \times 8 = 32 \, \text{см}
]
Теперь можем найти площадь ромба:
[
S = \frac{d_1 \times d_2}{2} = \frac{24 \times 32}{2} = \frac{768}{2} = 384 \, \text{см}^2
]
Таким образом, площадь ромба равна 384 см².