Для решения задачи используем свойства прямоугольной трапеции и тригонометрические соотношения. Обозначим:
- ( AB ) и ( CD ) — основания трапеции, причём ( AB ) — большее основание.
- ( BC = AD = 8 \text{ см} ) — боковые стороны трапеции.
- ( \angle A = 60^\circ ).
- ( BH ) — высота, опущенная из вершины ( B ) на большее основание ( AD ), делит основание ( AD ) пополам, следовательно, ( AH = HD = \frac{AD}{2} ).
Так как ( BC ) прямоугольная трапеция, то угол ( B ) также равен ( 90^\circ ), а ( \angle C = 90^\circ ). Это значит, что угол ( \angle BAH = 60^\circ ).
Так как ( \angle BAH = 60^\circ ) и треугольник ( ABH ) прямоугольный, то сторона ( AH ) — это половина высоты, опущенной на ( AB ) из точки ( H ), и ( AH = AB/2 ). Также, используя свойства равнобедренного треугольника, в котором углы при основании равны ( 60^\circ ), получим, что ( AH = BH ).
Теперь найдем ( AD ). Так как ( AH = HD ) и ( AH = BH ), то ( BD = 2 \cdot BH ). Также ( BD = AD ), следовательно, ( AD = 2 \cdot BH = 2 \cdot AH = AB ).
Рассмотрим треугольник ( ABH ). Используя теорему Пифагора:
[ AB^2 = BH^2 + AH^2. ]
Так как ( AH = BH ), подставим ( AH ):
[ AB^2 = AH^2 + AH^2 = 2AH^2. ]
[ AB = \sqrt{2} \cdot AH. ]
Так как ( AH = AD/2 ), подставим и найдем ( AB ):
[ AB = \sqrt{2} \cdot \frac{AD}{2}. ]
[ AB = \sqrt{2} \cdot 8 = 8\sqrt{2} \text{ см}. ]
Теперь, зная высоту и основания, найдем площадь трапеции:
[ S = \frac{1}{2} (AB + CD) \cdot BH. ]
[ S = \frac{1}{2} (8\sqrt{2} + 8) \cdot 8. ]
[ S = \frac{1}{2} (8\sqrt{2} + 8) \cdot 8 = 4(8\sqrt{2} + 8). ]
[ S = 32\sqrt{2} + 32 \text{ см}^2. ]
Таким образом, площадь прямоугольной трапеции равна ( 32\sqrt{2} + 32 \text{ см}^2 ).