В равнобедренной трапеции острый угол равен 60 градусам, боковая сторона составляет 10 см, а меньшее основание — 14 см. Рассчитаем среднюю линию трапеции.
Для начала напомним определение средней линии трапеции: это отрезок, соединяющий середины боковых сторон трапеции. Средняя линия трапеции параллельна её основаниям и равна полусумме длин оснований.
Обозначим:
- ( AB ) и ( CD ) — основания трапеции, где ( AB ) — меньшее основание, ( AB = 14 ) см.
- ( AD ) и ( BC ) — боковые стороны трапеции, каждая по 10 см.
- ( \alpha = 60^\circ ) — острый угол трапеции.
Пусть ( AB = a ) и ( CD = b ). Найдем длину большего основания ( CD ).
Рассмотрим треугольник ( \triangle AOD ), где ( O ) — проекция точки ( A ) на ( CD ). Так как ( \angle DAB = 60^\circ ), то ( \angle AOD = 30^\circ ) (в равнобедренной трапеции острый угол на одном основании дополняется до 180°).
Высота ( h ) из точки ( A ) на основание ( CD ) делит равнобедренную трапецию на два прямоугольных треугольника ( \triangle AOD ) и ( \triangle BOC ). В каждом из этих треугольников:
- ( AD = 10 ) см,
- ( \angle AOD = 30^\circ ),
- ( AO = AD \cdot \sin(30^\circ) = 10 \cdot 0.5 = 5 ) см.
Теперь найдём высоту ( h ) трапеции:
- ( h = AD \cdot \cos(30^\circ) = 10 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 5\sqrt{3} ) см.
Теперь вычислим длину отрезка ( OD ) (а также ( OC ), так как трапеция равнобедренная):
- ( OD = AD \cdot \sin(30^\circ) = 10 \cdot 0.5 = 5 ) см.
Так как ( AB ) меньшее основание и его длина составляет 14 см, то:
- ( CD = AB + 2 \cdot OD = 14 + 2 \cdot 5 = 14 + 10 = 24 ) см.
Теперь найдём среднюю линию трапеции, которая равна:
[ \text{Средняя линия} = \frac{AB + CD}{2} = \frac{14 + 24}{2} = \frac{38}{2} = 19 \text{ см}. ]
Итак, средняя линия данной равнобедренной трапеции равна 19 см.