Задача к ЕГЭ на тему «из прошлых лет» №135

Сумма оснований трапеции равна 13, диагонали равны 5 и 12.

а) Докажите, что диагонали трапеции взаимно перпендикулярны.

б) Найдите высоту трапеции.

а) Обозначим вершины A, B, C, D  трапеции так, чтобы AD  было меньшим основанием, BC  — большим основанием.

Пусть AD  =a, BC = b,  а также AC = 12,  BD = 5.  Выполним дополнительное построение: через вершину C  параллельно BD  проведем прямую до пересечения с AD  в точке N.

PIC

Заметим, что BCND  — параллелограмм по определению, а значит, BC  =ND.  Таким образом, мы получили, что AN  = a+ b= 13.

Рассмотрим треугольник △ ACN.  Заметим, что AC2 + CN2 = AN2.

Действительно,

   2     2    2   2                  2     2 AC  + CN  = 12 + 5 = 144+ 25= 169= 13 = AN .

Таким образом, по обратной теореме Пифагора △ ACN  является прямоугольным, то есть ∠ACN  = 90∘.  Но так как данный угол получен в результате параллельного переноса одной из диагоналей, то диагонали тоже перпендикулярны.

б) Опустим высоту CH  трапеции на прямую, содержащую основание AD.  Заметим, что данная высота является ещё и высотой в прямоугольном треугольнике △ ACN.

PIC

Площадь △ ACN,  с одной стороны, равна 1 2 ⋅AC ⋅CN,  а с другой стороны, 1 ⋅CH ⋅AN. 2  Тогда получаем

      1⋅AC ⋅CN = 1 ⋅CH ⋅AN       2          2 CH = AC-⋅CN-   ⇒   CH = 12⋅5 = 60        AN                13    13
Оцените статью
Я решу все!