В равнобедренной трапеции (ABCD), где (AB) — меньшее основание, (CD) — большее основание, (AD) и (BC) — боковые стороны, а угол при основании ( \angle DAB = 60^\circ), необходимо найти среднюю линию.
Средняя линия трапеции определяется как отрезок, соединяющий середины боковых сторон, и её длина равна полусумме оснований трапеции:
[
\text{Средняя линия} = \frac{AB + CD}{2}
]
Мы знаем, что:
- (AB = 8 \, \text{см}),
- (AD = BC = 10 \, \text{см}),
- ( \angle DAB = 60^\circ ).
Чтобы найти (CD), большее основание, нужно использовать свойства равнобедренной трапеции и тригонометрические соотношения.
Рассмотрим треугольник ( \triangle ABD). В этом треугольнике:
- (AD = 10 \, \text{см}),
- ( \angle DAB = 60^\circ).
Опустим перпендикуляры ( DE ) и ( BF ) из точек (D) и (B) на основание (ABCD). Так как трапеция равнобедренная, то (DE = BF).
В треугольнике ( \triangle ADE), используя косинус угла, можно найти (AE):
[
AE = AD \cdot \cos(60^\circ) = 10 \cdot \frac{1}{2} = 5 \, \text{см}
]
Следовательно, (BE = AB - AE = 8 - 5 = 3 \, \text{см}).
Теперь найдём (CD). Поскольку (DE = BF) и (DE + CD + BF = AB + BE), имеем:
[
CD = AB + 2 \cdot BE = 8 + 2 \cdot 3 = 14 \, \text{см}
]
Теперь можно найти среднюю линию:
[
\text{Средняя линия} = \frac{AB + CD}{2} = \frac{8 + 14}{2} = \frac{22}{2} = 11 \, \text{см}
]
Таким образом, длина средней линии трапеции равна 11 см.