Так как треугольник ABE - прямоугольный, то сумма квадратов его катетов равна квадрату гипотенузы, т.е. AB^2 + h^2 = AE^2. Так как E - середина, то AE = AB / 2.
Таким образом, AB^2 + AB/2AB / 2AB/2^2 = AB∗(5/4)AB * (5 / 4)AB∗(5/4)^2 = AD^2.
Из этого уравнения найдем AB = AD / 2 sqrt555. Подставим это значение в формулу площади трапеции ABCD:
S = 16 + ((BC - AD / (2 sqrt(5))) AD / (2 sqrt(5)) / 16 S = 16 + ((2BC sqrt(5) - AD) AD / (8 sqrt(5)))
Теперь нужно получить выражение для BC через длины сторон трапеции ABCD. Пользу квадратичность трапеции: AD^2 - BC^2 + h^2 + CD^2 = AD^2. Подставим значения:
Площадь треугольника ABE равна половине произведения основания AB и высоты h, опущенной из вершины А на основание BC, таким образом получим:
16 = AB<em>hAB <em> hAB<em>h / 2
AB h = 32
Так как точка E - середина стороны CD, то CE = ED. Таким образом, DE = BC - AB.
Площадь трапеции ABCD равна сумме площадей треугольников ABE и CDE:
S = 16 + DE<em>hDE <em> hDE<em>h / 2 = 16 + (BC−AB)</em>h(BC - AB) </em> h(BC−AB)</em>h / 2 = 16 + (BC−AB)<em>(AB</em>2)/32(BC - AB) <em> (AB </em> 2) / 32(BC−AB)<em>(AB</em>2)/32 = 16 + (BC−AB)∗AB/16(BC - AB) * AB / 16(BC−AB)∗AB/16
Так как треугольник ABE - прямоугольный, то сумма квадратов его катетов равна квадрату гипотенузы, т.е. AB^2 + h^2 = AE^2. Так как E - середина, то AE = AB / 2.
Таким образом, AB^2 + AB/2AB / 2AB/2^2 = AB∗(5/4)AB * (5 / 4)AB∗(5/4)^2 = AD^2.
Из этого уравнения найдем AB = AD / 2 sqrt555. Подставим это значение в формулу площади трапеции ABCD:
S = 16 + ((BC - AD / (2 sqrt(5))) AD / (2 sqrt(5)) / 16
S = 16 + ((2BC sqrt(5) - AD) AD / (8 sqrt(5)))
Теперь нужно получить выражение для BC через длины сторон трапеции ABCD. Пользу квадратичность трапеции: AD^2 - BC^2 + h^2 + CD^2 = AD^2. Подставим значения:
(AD)^2 - (BC)^2 + h^2 + (2 sqrt(5) AD - 2 BC)^2 = (AD)^2
(BC)^2 + h^2 + 20 AD - BC^2 + 4 BC = 0(5/4 AD)^2 - BC^2 + h^2 + 20 AD - BC^2 + 4 BC = 0
5 AD^2 / 16 - 2 BC^2 + 20 AD + 4 BC = 0
2 BC^2 - 4 BC - 5 AD^2 / 16 + 20 AD = 0
BC^2 - 2 BC - 5 AD^2 / 32 + 10 AD = 0
S = 16 + ((2 BC - AD / sqrt(5)) AD / sqrt(5) / 16
S = 16 + ((2 BC - AD / sqrt(5)) AD / 16 sqrt(5)
S = 16 + ((10 AD + 8 BC - 2 AD) AD / 16 sqrt(5)
0 = 3 AD^2 - 4 AD BC + BC^2
AD = 3,
BC = 1 + 3sqrt(5)
S = 16 + ((BC - AD) AD / 16
S = 16 + (BC AD - AD^2) / 16
S = 16 + (1 + 3sqrt(5) * 3 - 3^2) / 16
S = 16
Ответ: площадь трапеции ABCD равна 16.