Для решения задачи о площади четырехугольника ABCD, где диагонали AC и BD пересекаются и перпендикулярны друг другу, начнем с вычисления площади.
Шаг 1: Площадь четырехугольника
Когда диагонали четырехугольника пересекаются перпендикулярно, площадь четырехугольника можно найти с помощью формулы:
[ S = \frac{1}{2} \cdot d_1 \cdot d_2, ]
где ( d_1 ) и ( d_2 ) — длины диагоналей.
В данном случае, ( AC = 10 ) см и ( BD = 12 ) см.
Используем формулу:
[ S = \frac{1}{2} \cdot AC \cdot BD = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 12 = \frac{1}{2} \cdot 120 = 60 \, \text{см}^2. ]
Итак, площадь четырехугольника ABCD равна 60 квадратным сантиметрам.
Шаг 2: Доказательство, что все вершины четырехугольника ABCD лежат в одной плоскости
Для того чтобы доказать, что все вершины четырехугольника лежат в одной плоскости, воспользуемся свойством плоских четырехугольников и условием задачи о пересечении диагоналей.
Пересечение диагоналей:
В задаче сказано, что диагонали AC и BD пересекаются в точке O. Это означает, что точки A, B, C и D лежат на плоскости, в которой лежат AC и BD.
Перпендикулярность диагоналей:
Перпендикулярность диагоналей также подтверждает, что точка пересечения диагоналей O является общей для всех четырехугольника, и все вершины A, B, C, D лежат в одной плоскости.
Заключение
Таким образом, вычислили, что площадь четырехугольника ABCD равна 60 см², используя формулу для площади четырехугольника с перпендикулярными диагоналями. Кроме того, доказали, что все вершины четырехугольника ABCD лежат в одной плоскости, так как их диагонали пересекаются в одной точке и перпендикулярны друг другу.