Для решения задачи по геометрии, давайте разберем все шаги и используем необходимые формулы.
Дано:
- Один из углов параллелограмма ( \alpha = 60^\circ )
- Меньшая диагональ ( d_1 = 7 ) см
- Одна из сторон ( a = 5 ) см
Найти:
- Периметр параллелограмма
- Площадь параллелограмма
Шаг 1: Периметр параллелограмма
Периметр параллелограмма определяется по формуле:
[ P = 2(a + b) ]
где ( a ) и ( b ) — длины сторон параллелограмма.
В задаче дана одна сторона ( a = 5 ) см. Чтобы найти периметр, нужно также знать длину второй стороны ( b ). Мы будем использовать дополнительные данные задачи для определения длины второй стороны.
Шаг 2: Используем диагонали для нахождения второй стороны
В параллелограмме диагонали пересекаются и делятся точкой пересечения пополам. Меньшая диагональ ( d_1 = 7 ) см разрезается на две равные части по ( 3.5 ) см каждая.
Используем теорему косинусов для треугольника, который образуется сторонами параллелограмма и одной из диагоналей. Пусть ( b ) — искомая сторона параллелограмма.
Теорема косинусов для диагонали:
[ d_1^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos(\alpha) ]
Подставим известные значения:
[ 7^2 = 5^2 + b^2 - 2 \cdot 5 \cdot b \cdot \cos(60^\circ) ]
[ 49 = 25 + b^2 - 5b ]
Преобразуем уравнение:
[ b^2 - 5b + 25 - 49 = 0 ]
[ b^2 - 5b - 24 = 0 ]
Решим квадратное уравнение:
[ b = \frac{5 \pm \sqrt{(-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-24)}}{2 \cdot 1} ]
[ b = \frac{5 \pm \sqrt{25 + 96}}{2} ]
[ b = \frac{5 \pm \sqrt{121}}{2} ]
[ b = \frac{5 \pm 11}{2} ]
Получаем два решения:
[ b = \frac{16}{2} = 8 ]
[ b = \frac{-6}{2} = -3 ] (отрицательное значение не подходит)
Таким образом, ( b = 8 ) см.
Теперь можем найти периметр:
[ P = 2(a + b) = 2(5 + 8) = 2 \cdot 13 = 26 ) см.
Шаг 3: Площадь параллелограмма
Площадь параллелограмма определяется по формуле:
[ S = a \cdot b \cdot \sin(\alpha) ]
Подставим известные значения:
[ S = 5 \cdot 8 \cdot \sin(60^\circ) ]
[ \sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} ]
[ S = 5 \cdot 8 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} ]
[ S = 20\sqrt{3} ) см².
Ответ:
- Периметр параллелограмма: ( 26 ) см
- Площадь параллелограмма: ( 20\sqrt{3} ) см²