Каково отношение оснований трапеции, если её вершину соединили с серединой её противоположной стороны, и полученный отрезок делит её площадь в отношении 2:5?
Единорог
Для решения этой задачи, давайте обозначим основания трапеции через \( a \) и \( b \), а длину отрезка, соединяющего вершину трапеции с серединой противоположной стороны, обозначим через \( x \).
Площадь трапеции можно выразить через основания и высоту трапеции. Пусть \( h \) - высота трапеции. Тогда площадь трапеции можно записать следующим образом:
\[ S = \frac{{(a + b) \cdot h}}{2} \]
Теперь мы знаем, что полученный отрезок делит площадь трапеции в отношении 2:5. Из этого отношения можно составить уравнение:
\[ \frac{S_1}{S_2} = \frac{2}{5} \]
Где \( S_1 \) и \( S_2 \) - площади двух частей, на которые разделяется площадь трапеции отрезком.
Мы можем выразить площади \( S_1 \) и \( S_2 \) через основания и высоту, используя формулу площади трапеции. После этого подставим их в уравнение и решим его:
\[ \frac{\frac{{(a + x) \cdot h}}{2}}{\frac{{(b + x) \cdot h}}{2}} = \frac{2}{5} \]
Перемножим обе части уравнения на 2:
\[ \frac{{(a + x) \cdot h}}{{(b + x) \cdot h}} = \frac{4}{5} \]
Теперь упростим это уравнение, сокращая и вынося общие множители:
\[ \frac{{a + x}}{{b + x}} = \frac{4}{5} \]
Умножим обе части уравнения на \( b + x \):
\[ a + x = \frac{4}{5} \cdot (b + x) \]
Раскроем скобки:
\[ a + x = \frac{4}{5} \cdot b + \frac{4}{5} \cdot x \]
Перенесем все члены с \( x \) в одну часть уравнения:
\[ x - \frac{4}{5} \cdot x = \frac{4}{5} \cdot b - a \]
Упростим это:
\[ \frac{1}{5} \cdot x = \frac{4}{5} \cdot b - a \]
Теперь выразим \( x \):
\[ x = \frac{{4}{5} \cdot b - a}{\frac{1}{5}} \]
Упростим:
\[ x = 5 \cdot (4 \cdot b - a) \]
Таким образом, мы получили выражение для длины отрезка \( x \).
Теперь зная \( x \), мы можем выразить отношение оснований \( a \) и \( b \):
\[ \frac{a}{b} = \frac{a}{a + x} = \frac{a}{a + 5 \cdot (4 \cdot b - a)} \]
Это и есть отношение оснований трапеции, полученное при соединении ее вершины с серединой противоположной стороны отрезком, который делит ее площадь в отношении 2:5. В этом выражении можно подставить известные значения оснований для получения конкретного числового значения отношения.
Площадь трапеции можно выразить через основания и высоту трапеции. Пусть \( h \) - высота трапеции. Тогда площадь трапеции можно записать следующим образом:
\[ S = \frac{{(a + b) \cdot h}}{2} \]
Теперь мы знаем, что полученный отрезок делит площадь трапеции в отношении 2:5. Из этого отношения можно составить уравнение:
\[ \frac{S_1}{S_2} = \frac{2}{5} \]
Где \( S_1 \) и \( S_2 \) - площади двух частей, на которые разделяется площадь трапеции отрезком.
Мы можем выразить площади \( S_1 \) и \( S_2 \) через основания и высоту, используя формулу площади трапеции. После этого подставим их в уравнение и решим его:
\[ \frac{\frac{{(a + x) \cdot h}}{2}}{\frac{{(b + x) \cdot h}}{2}} = \frac{2}{5} \]
Перемножим обе части уравнения на 2:
\[ \frac{{(a + x) \cdot h}}{{(b + x) \cdot h}} = \frac{4}{5} \]
Теперь упростим это уравнение, сокращая и вынося общие множители:
\[ \frac{{a + x}}{{b + x}} = \frac{4}{5} \]
Умножим обе части уравнения на \( b + x \):
\[ a + x = \frac{4}{5} \cdot (b + x) \]
Раскроем скобки:
\[ a + x = \frac{4}{5} \cdot b + \frac{4}{5} \cdot x \]
Перенесем все члены с \( x \) в одну часть уравнения:
\[ x - \frac{4}{5} \cdot x = \frac{4}{5} \cdot b - a \]
Упростим это:
\[ \frac{1}{5} \cdot x = \frac{4}{5} \cdot b - a \]
Теперь выразим \( x \):
\[ x = \frac{{4}{5} \cdot b - a}{\frac{1}{5}} \]
Упростим:
\[ x = 5 \cdot (4 \cdot b - a) \]
Таким образом, мы получили выражение для длины отрезка \( x \).
Теперь зная \( x \), мы можем выразить отношение оснований \( a \) и \( b \):
\[ \frac{a}{b} = \frac{a}{a + x} = \frac{a}{a + 5 \cdot (4 \cdot b - a)} \]
Это и есть отношение оснований трапеции, полученное при соединении ее вершины с серединой противоположной стороны отрезком, который делит ее площадь в отношении 2:5. В этом выражении можно подставить известные значения оснований для получения конкретного числового значения отношения.
Знаешь ответ?