Из центра квадрата АВСD со стороной 18см. к его плоскости восстановлен перпендикуляр ОМ...

+885 голосов
5.7m просмотров

Из центра квадрата АВСD со стороной 18см. к его плоскости восстановлен перпендикуляр ОМ длиной 12см. Найдите площадь треугольника АВМ.


Математика (31 баллов) | 5.7m просмотров
Дан 1 ответ
+75 голосов

Ответ:

(см. объяснение)

Пошаговое объяснение:

Чертежи приведены ко 2-ому и 3-ему случаям!

Для 1-ого случая можно использовать 1-ый чертеж с введенными в объяснении уточнениями, исключив ненужные построения.

Заметим, что треугольник AOB прямоугольный и равнобедренный. Тогда его высота (назовем ее OH) совпадает с медианой и равна 18\div2=9. По теореме о трех перпендикулярах MH будет высотой треугольника ABM, а так как OM перпендикулярна плоскости квадрата ABCD, то по теореме Пифагора MH=\sqrt{144+81}=15. Откуда S_{ABM}=\dfrac{1}{2}\times15\times18=135см².

Приведу другое решение задачи:

Проведем AO. Поскольку OM перпендикулярен плоскости, то ΔAOM прямоугольный. Заметим, что AO - половина диагонали квадрата, так как точка O - центр квадрата.

Найдем AO:

imageAO=9\sqrt{2}" alt="x^2=18^2+18^2\\x^2=648\\x=18\sqrt{2}\\=>AO=9\sqrt{2}" align="absmiddle" class="latex-formula">

По теореме Пифагора для ΔAOM:

AM=\sqrt{162+144}=3\sqrt{34}

Аналогично BM=3\sqrt{34}, так как диагонали квадрата равны.

Искать площадь по формуле Герона не удобно, так как получили значения с корнями.

Поэтому воспользуемся теоремой косинусов:

image\sin\alpha = \dfrac{15}{17}" alt="18^2=(3\sqrt{34})^2+(3\sqrt{34})^2-2\times(3\sqrt{34})^2\times\cos\alpha\\\cos\alpha=\dfrac{8}{17}\\=>\sin\alpha = \dfrac{15}{17}" align="absmiddle" class="latex-formula">

Тогда площадь треугольника ABM равна:

S_{ABM}=\dfrac{1}{2}\times(3\sqrt{34})^2\times\dfrac{15}{17}=\dfrac{9\times34\times15}{34}=9\times15=135

Получили, что площадь треугольника ABM равна 135см².

Замечу, что в задаче не указано, что центр квадрата - это точка O. Так принято. Однако возможен другой случай, где эти точки поменяны местами. Тогда S_{ABM}=\dfrac{1}{2}\times(9\sqrt{2})^2=81. Единицы измерения см².


image
image
(8.7k баллов)