Для решения этой задачи воспользуемся свойством трапеции, описанной вокруг окружности. Это свойство гласит, что сумма длин оснований трапеции равна сумме длин её боковых сторон. Это возможно только в случае равнобокой трапеции.
Обозначим длины боковых сторон равнобокой трапеции через (a) (так как они равны). Тогда, по свойству описанной трапеции, имеем:
[
8 + 12 = 2a
]
Отсюда находим, что:
[
20 = 2a \implies a = 10
]
Теперь, чтобы найти радиус окружности, вписанной в трапецию, воспользуемся формулой для радиуса окружности, вписанной в равнобедренную трапецию. Радиус (r) выражается через полупериметр (p) и высоту (h) трапеции:
[
r = \frac{S}{p}
]
где (S) — площадь трапеции, а (p) — полупериметр трапеции. Полупериметр для нашей трапеции равен:
[
p = \frac{8 + 12 + 10 + 10}{2} = 20
]
Теперь найдём высоту (h) трапеции. Для этого используем теорему Пифагора для одного из прямоугольных треугольников, образованных высотой и отрезками основания. Если обозначить отрезок основания, прилегающий к одному из боковых сторон, как (x), то имеем:
[
x + (12 - x) = 8
]
Решая это уравнение, получаем, что (x = 4). Теперь, по теореме Пифагора для треугольника с гипотенузой (10), катетами (h) и (4), имеем:
[
h^2 + 4^2 = 10^2
]
[
h^2 + 16 = 100
]
[
h^2 = 84
]
[
h = \sqrt{84} = 2\sqrt{21}
]
Теперь, зная высоту, можем найти площадь (S) трапеции:
[
S = \frac{(8 + 12) \cdot h}{2} = 10 \cdot 2\sqrt{21} = 20\sqrt{21}
]
Теперь находим радиус (r):
[
r = \frac{S}{p} = \frac{20\sqrt{21}}{20} = \sqrt{21}
]
Таким образом, радиус окружности, вписанной в данную равнобедренную трапецию, равен (\sqrt{21}).