Для решения задачи сначала разберемся с геометрией прямоугольника ( ABCD ).
Свойства прямоугольника:
- Противоположные стороны прямоугольника равны (( AB = CD ), ( BC = AD )).
- Диагонали прямоугольника равны (( AC = BD )).
Дано:
- Диагональ ( AC = 6 ).
- Угол между диагональю ( AC ) и стороной ( CD ) равен ( 60^\circ ) (( \angle ACD = 60^\circ )).
Теперь разберем задачу по частям.
1. Найти ( CA \cdot CD ).
Так как ( \angle ACD = 60^\circ ), мы можем использовать тригонометрические свойства. В прямоугольнике диагонали пересекаются и делят друг друга пополам. Рассмотрим треугольник ( \triangle ACD ). Это прямоугольный треугольник (( \angle ADC = 90^\circ )) с гипотенузой ( AC = 6 ).
- Известно, что ( \cos \angle ACD = \frac{\text{прилежащий катет}}{\text{гипотенуза}} = \frac{AD}{AC} ).
Кроме того, воспользуемся свойством прямоугольного треугольника:
[
CD = AC \cdot \sin \angle ACD.
]
Подставим значения:
[
CD = 6 \cdot \sin 60^\circ = 6 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 3\sqrt{3}.
]
Теперь найдем произведение:
[
CA \cdot CD = 6 \cdot 3\sqrt{3} = 18\sqrt{3}.
]
Ответ: ( CA \cdot CD = 18\sqrt{3} ).
2. Найти ( AD \cdot CA ).
Чтобы найти ( AD ), воспользуемся тем, что в прямоугольном треугольнике ( \triangle ACD ) выполняется теорема Пифагора:
[
AC^2 = AD^2 + CD^2.
]
Подставим известные значения:
[
6^2 = AD^2 + (3\sqrt{3})^2.
]
[
36 = AD^2 + 27.
]
[
AD^2 = 36 - 27 = 9.
]
[
AD = \sqrt{9} = 3.
]
Теперь найдем произведение:
[
AD \cdot CA = 3 \cdot 6 = 18.
]
Ответ: ( AD \cdot CA = 18 ).
3. Найти ( BC \cdot DA ).
Поскольку ( BC = AD ) (противоположные стороны прямоугольника равны), то ( BC = 3 ) (мы уже нашли ( AD = 3 )).
Теперь произведение:
[
BC \cdot DA = 3 \cdot 3 = 9.
]
Ответ: ( BC \cdot DA = 9 ).
Итоговые ответы:
- ( CA \cdot CD = 18\sqrt{3} ),
- ( AD \cdot CA = 18 ),
- ( BC \cdot DA = 9 ).