Какая длина каждой диагонали параллелограмма, если расстояния от его вершин до точки пересечения диагоналей составляют 8 см и 12 см? Приведите ответ с решением.
Диана
Чтобы найти длину каждой диагонали параллелограмма, мы можем воспользоваться теоремой Пифагора и свойствами параллелограмма.
Дано, что расстояния от вершин параллелограмма до точки пересечения диагоналей составляют 8 см и 12 см.
У нас есть два треугольника, которые получаются в результате разбиения параллелограмма диагоналями. Обозначим расстояние от каждой вершины параллелограмма до точки пересечения диагоналей как \(h_1\), \(h_2\), \(a\), и \(b\), как показано на рисунке ниже:
\[
\begin{align*}
&\hskip2cm a\hskip2.5cm a \\
&\hskip1cm \_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_ \\
&\hskip0.2cm| \triangle ABC | \hskip1.5cm | \triangle CDA | \\
&\hskip1cm \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ \\
&\hskip3cm b\hskip3.5cm b \\
&\hskip1cm \_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_ \\
&\hskip2cm | \triangle BCD | \hskip1.5cm | \triangle DAB | \\
&\hskip1cm \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ \\
&\hskip0.2cm h_1\hskip2.8cm h_2 \\
\end{align*}
\]
Используя свойства параллелограмма, мы знаем, что противоположные стороны равны по длине и параллельны.
Также, мы видим, что треугольники \(ABC\) и \(CDA\) имеют общую высоту \(h_1\) и основания \(a\) и \(b\) соответственно. Это означает, что эти треугольники равны по площади.
Аналогично, треугольники \(BCD\) и \(DAB\) имеют общую высоту \(h_2\) и основания \(b\) и \(a\) соответственно. Они также равны по площади.
Таким образом, площади треугольников \(ABC\) и \(CDA\) равны площадям треугольников \(BCD\) и \(DAB\).
Теперь мы можем написать уравнения для площадей этих треугольников.
Площадь треугольника вычисляется как половина произведения его основания и высоты. Таким образом, площадь \(ABC\) равна:
\[
Площадь_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot a \cdot h_1
\]
Также, площадь треугольника \(BCD\) равна:
\[
Площадь_{BCD} = \frac{1}{2} \cdot b \cdot h_2
\]
Поскольку площади треугольников \(ABC\) и \(CDA\) равны площадям треугольников \(BCD\) и \(DAB\), мы можем записать следующее уравнение:
\[
\frac{1}{2} \cdot a \cdot h_1 = \frac{1}{2} \cdot b \cdot h_2
\]
Теперь подставим значения, которые нам даны: \(h_1 = 8\) см и \(h_2 = 12\) см.
\[
\frac{1}{2} \cdot a \cdot 8 = \frac{1}{2} \cdot b \cdot 12
\]
Для упрощения уравнения, мы можем сократить \(\frac{1}{2}\) с обеих сторон:
\[
a \cdot 8 = b \cdot 12
\]
Теперь решим уравнение относительно \(b\):
\[
b = \frac{a \cdot 8}{12} = \frac{2a}{3}
\]
Теперь, мы можем подставить это значение в другое уравнение от площади треугольника:
\[
\frac{1}{2} \cdot a \cdot h_1 = \frac{1}{2} \cdot \left(\frac{2a}{3}\right) \cdot h_2
\]
Теперь давайте решим это уравнение:
\[
8a = \frac{2a}{3} \cdot 12
\]
Сначала упростим правую часть:
\[
8a = 2a \cdot 4
\]
Умножим:
\[
8a = 8a
\]
Теперь мы видим, что уравнение верно для любого значения \(a\), что говорит нам о том, что длина каждой диагонали параллелограмма обладает свойством быть равной.
Таким образом, ответ на задачу: длина каждой диагонали параллелограмма равна 8 см, так как расстояния от его вершин до точки пересечения диагоналей составляют 8 см и 12 см.
Дано, что расстояния от вершин параллелограмма до точки пересечения диагоналей составляют 8 см и 12 см.
У нас есть два треугольника, которые получаются в результате разбиения параллелограмма диагоналями. Обозначим расстояние от каждой вершины параллелограмма до точки пересечения диагоналей как \(h_1\), \(h_2\), \(a\), и \(b\), как показано на рисунке ниже:
\[
\begin{align*}
&\hskip2cm a\hskip2.5cm a \\
&\hskip1cm \_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_ \\
&\hskip0.2cm| \triangle ABC | \hskip1.5cm | \triangle CDA | \\
&\hskip1cm \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ \\
&\hskip3cm b\hskip3.5cm b \\
&\hskip1cm \_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_ \\
&\hskip2cm | \triangle BCD | \hskip1.5cm | \triangle DAB | \\
&\hskip1cm \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ ↓ \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ \\
&\hskip0.2cm h_1\hskip2.8cm h_2 \\
\end{align*}
\]
Используя свойства параллелограмма, мы знаем, что противоположные стороны равны по длине и параллельны.
Также, мы видим, что треугольники \(ABC\) и \(CDA\) имеют общую высоту \(h_1\) и основания \(a\) и \(b\) соответственно. Это означает, что эти треугольники равны по площади.
Аналогично, треугольники \(BCD\) и \(DAB\) имеют общую высоту \(h_2\) и основания \(b\) и \(a\) соответственно. Они также равны по площади.
Таким образом, площади треугольников \(ABC\) и \(CDA\) равны площадям треугольников \(BCD\) и \(DAB\).
Теперь мы можем написать уравнения для площадей этих треугольников.
Площадь треугольника вычисляется как половина произведения его основания и высоты. Таким образом, площадь \(ABC\) равна:
\[
Площадь_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot a \cdot h_1
\]
Также, площадь треугольника \(BCD\) равна:
\[
Площадь_{BCD} = \frac{1}{2} \cdot b \cdot h_2
\]
Поскольку площади треугольников \(ABC\) и \(CDA\) равны площадям треугольников \(BCD\) и \(DAB\), мы можем записать следующее уравнение:
\[
\frac{1}{2} \cdot a \cdot h_1 = \frac{1}{2} \cdot b \cdot h_2
\]
Теперь подставим значения, которые нам даны: \(h_1 = 8\) см и \(h_2 = 12\) см.
\[
\frac{1}{2} \cdot a \cdot 8 = \frac{1}{2} \cdot b \cdot 12
\]
Для упрощения уравнения, мы можем сократить \(\frac{1}{2}\) с обеих сторон:
\[
a \cdot 8 = b \cdot 12
\]
Теперь решим уравнение относительно \(b\):
\[
b = \frac{a \cdot 8}{12} = \frac{2a}{3}
\]
Теперь, мы можем подставить это значение в другое уравнение от площади треугольника:
\[
\frac{1}{2} \cdot a \cdot h_1 = \frac{1}{2} \cdot \left(\frac{2a}{3}\right) \cdot h_2
\]
Теперь давайте решим это уравнение:
\[
8a = \frac{2a}{3} \cdot 12
\]
Сначала упростим правую часть:
\[
8a = 2a \cdot 4
\]
Умножим:
\[
8a = 8a
\]
Теперь мы видим, что уравнение верно для любого значения \(a\), что говорит нам о том, что длина каждой диагонали параллелограмма обладает свойством быть равной.
Таким образом, ответ на задачу: длина каждой диагонали параллелограмма равна 8 см, так как расстояния от его вершин до точки пересечения диагоналей составляют 8 см и 12 см.
Знаешь ответ?