Для решения задачи начнем с доказательства равенства треугольников ( ABC ) и ( DKE ).
1. Доказательство равенства треугольников ( ABC ) и ( DKE )
Из условия задачи мы знаем, что:
- ( AB = DE )
- ( AC = DK )
- ( RP = EM )
Где ( R ) и ( M ) — середины сторон ( AC ) и ( DK ) соответственно. Поскольку ( R ) и ( M ) — середины, то:
По свойству средней линии в треугольнике, отрезок, соединяющий середины двух сторон треугольника, параллелен и равен половине третьей стороны. Таким образом, мы можем записать:
- ( EM ) параллелен ( AB ) и ( EM = \frac{1}{2} AC )
- ( RP ) параллелен ( DK ) и ( RP = \frac{1}{2} DE )
Следовательно, ( RP ) и ( EM ) также равны, так как ( RP = EM ).
Теперь у нас есть три равенства:
- ( AB = DE )
- ( AC = DK )
- ( EM = RP )
Согласно критерию равенства треугольников по двум сторонам и углу, между ними (SAS), треугольники ( ABC ) и ( DKE ) равны.
2. Поиск площади треугольника ( ABC )
Для нахождения площади треугольника ( ABC ) воспользуемся формулой площади через две стороны и угол между ними:
[
S = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot AC \cdot \sin(\angle A)
]
Из условия:
- ( EM = 3 ) см
- ( DK = 4\sqrt{2} ) см
- Угол ( EMK = 135^\circ )
Сначала найдем длины сторон ( AB ) и ( AC ). Поскольку ( EM ) является половиной ( AC ), то:
[
AC = 2 \cdot EM = 2 \cdot 3 = 6 \text{ см}
]
Так как ( DK = 4\sqrt{2} ), тогда:
[
AB = DK = 4\sqrt{2} \text{ см}
]
Теперь найдем угол ( A ). Угол ( EMK = 135^\circ ), и поскольку ( EM \parallel AB ), угол ( A ) будет равен ( 135^\circ ).
Теперь подставим известные значения в формулу для площади:
[
S = \frac{1}{2} \cdot (4\sqrt{2}) \cdot 6 \cdot \sin(135^\circ)
]
Угол ( 135^\circ ) имеет синус:
[
\sin(135^\circ) = \sin(180^\circ - 45^\circ) = \sin(45^\circ) = \frac{\sqrt{2}}{2}
]
Теперь подставим:
[
S = \frac{1}{2} \cdot (4\sqrt{2}) \cdot 6 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}
]
[
= \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 6 \cdot \frac{2}{2} = \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 6 = 12 \text{ см}^2
]
Таким образом, площадь треугольника ( ABC ) равна ( 12 \text{ см}^2 ).