Відповідь:
Четырехугольник А1В1С1Д1 - прямоугольник.
П = 15 см.
S = 12,5 см^2.
Пояснення:
В произвольном четырехугольнике АВСД диагонали АС и ВД пересекаются под прямыми углами. АС = 10 см., а ВД = 5 см. Соединим середины сторон четырехугольника АВСД и получим четырехугольник А1В1С1Д1. Докажем, что четырехугольник А1В1С1Д1 - является прямоугольником.
Рассмотрим треугольник АВС. Отрезок А1В1 - является средней линией этого треугольника, так как расстояние от диагонали АС до точек А1 и С1 равно половине расстояния от диагонали АС до точки В. Так как А1В1 - средняя линия треугольника АВС, то А1В1 параллельна диагонали АС и А1В1 = 1/2 × АС = 1/2 × 10 = 5 см.
Аналогично доказывается, что С1Д1 -средняя линия треугольника АСД, что А1Д1 - средняя линия треугольника АВД, что В1С1 - средняя линия треугольника ВСД.
В1С1 = 1/2 × ВД = 1/2 × 5 = 2,5 см.
Так как А1В1 и С1Д1 параллельны диагонали АС, то они параллельны и между собой.
Так как А1Д1 и В1С1 параллельны диагонали ВД, то они параллельны и между собой.
Так как диагонали АС и ВД перпендикулярны, то порарно перпендикулярны между собой и отрезки А1В1, В1С1, С1Д1, Д1А1, значит четырехугольник А1В1С1Д1 - является прямоугольником.
Выше мы доказали, что А1В1 = С1Д1 = 5см., а В1С1 = Д1А1 = 2,5 см.
Значит периметр четырехугольника А1В1С1Д1
П = 5 + 2,5 + 5 + 2,5 = 15 см.
Площадь четырехугольника А1В1С1Д1
S = 5 × 2,5 = 12,5 см^2.
Точка М равноудалена от сторон ромба, следовательно, проецируется в точку пересечения диагоналей ромба.
Расстояние от М до сторон равно длине отрезка МК, проведенного перпендикулярно к стороне ромба. Проекции этого отрезка равна радиусу вписанной в ромб окружности, который, проведенный в точку касания К со стороной ромба перпендикулярен ей.
Диаметр вписанной в ромб окружности равен высоте ромба.
а) Для стороны ромба:
Сумма квадратов сторон параллелограмма равна сумме квадратов его диагоналей. Ромб - параллелограмм, все стороны которого равны.
4 АВ²= 16²+12²=256+144=400
АВ²=100 ⇒ АВ=√100=10.
б) Для высоты ромба:
Площадь ромба равна половине произведения его диагоналей.
S=12•16:2=96 см²
Площадь ромба равна произведению высоты на его сторону:
S=h•a; 96=h•10; h=9,6 ⇒ r=9,6:2=4,8 см
Из прямоугольного ∆ МОК искомое расстояние
МО=√(MK²-OK²)=√(64-23,04)=6,4 см
* * *
Формула объема шарового сектора V=
•πR²•h, где h - высота шарового сегмента с той же дугой в осевом сечении шара.
На рисунке приложения это КН.
∆ АОВ - прямоугольный, т.к. дуга АВ=90°
КО=АО•sin45°
см
KH=R-OK=9-4,5√2=2,636 см²
V=•π•81•2,636=142,346π см³
* * *
Пусть вершина конуса М, его высота МО, радиус ОА=5 см, хорда АВ - основание сечения, его высота НМ=6 см является расстоянием от хорды до вершины конуса М.
Угол, под которым плоскость пересекает плоскость основания конуса - угол между двумя проведенными перпедикулярно к АВ лучами МН и ОН.
Тогда ∆ МОН - прямоугольный равнобедренный, НО=МО=МН•sin45°
V=S•h=πr²•h
V=π•25•3√2):3=π•25√2 см³
