По теореме косинусов:
с² = a² + b² - 2ab·cos∠C = 4 + 16 - 2 · 2 · 4 · cos∠C
25 = 20 - 16cos∠C
16cos∠C = - 5
cos∠C = - 5/16 = - 0,3125
Так как косинус угла С отрицательный, то угол тупой. По таблице Брадиса находим, что если cosα = 0,3125, то α ≈ 72°, тогда
∠C ≈ 180° - 72° ≈ 108°
По теореме косинусов:
a² = b² + c² - 2bc·cos∠A
4 = 14 + 25 - 2 · 4 · 5 · cos∠A
40cos∠A = 35
cos∠A = 35/40 = 7/8 = 0,875
∠А ≈ 29°
Сумма углов треугольника равна 180°, поэтому
∠В = 180° - (∠А + ∠С) ≈ 180° - (29° + 108°) ≈ 43°
Площадь треугольника найдем по формуле:
S = 1/2 ac·sin∠B
sin∠B ≈ 0,682
S ≈ 1/2 · 2 · 5 · 0,682 ≈ 3,41 см²
Рассмотрим множество треугольников, у которых две вершины расположены на диагонали маленького квадрата (на исходном рисунке в условии), а третья лежит на прямой, содержащей диагональ большого квадрата (см. мой рисунок). Заметим, что площади треугольников, входящих в это множество, попарно равны. Действительно, у всех треугольников общая сторона — диагональ малого квадрата, высоты, падающие на эту диагональ тоже равны, поскольку a ║ b.
Значит, площадь серого треугольника равна площади треугольника, указанного на моем рисунке. Площадь среднего квадрата равна 80. Теперь осталось следить за руками: (80+20+20)-40-10-60/2=70-30=40. Площадь равна 40.
