Задача по геометрии На сторонах ВС и CD квадрата ABCD отмечены точки K и L соответственно. Оказалось, что KL = 1/2AL, ZALK = 90°, АК = 20. Найдите сторону квадрата.
Так как ( \angle ALK = 90° ), следовательно: [ AK^2 + KL^2 = AL^2. ] То есть: [ 20^2 + KL^2 = AL^2. ]
Теперь можно найти оптимальное решение, подставив разные подходящие значения. Упрощая так, чтобы найти решение для ( a ).
При условии, что ( AL = 4 ), ( KL = 2 ), можно подставить и выйти на сторону квадрата методом проб. Найдем некоторое значение, чтобы соотнести, и при условия − 400 + ( 1600 = 0).
В результате, можно среди всех этих уравнений, чтобы соразмерить по условиям, искать соответственно значение квадратной стороны и итоговым должно быть выведенная сторона границ квадрата.
Таким образом, решением этой задачи у нас станет ( a = 40 ).
Обозначим сторону квадрата ABCD как ( a ).
Точки K и L находятся на сторонах BC и CD соответственно. Так как ( K ) на стороне ( BC ), можно записать координаты точек квадрата:
( A(0, a) )( B(0, 0) )( C(a, 0) )( D(a, a) )Пусть точка ( K ) имеет координаты ( K(0, y_K) ) на стороне ( BC ), где ( 0 \leq y_K \leq a ).
Точка ( L ) находится на стороне ( CD ) и имеет координаты ( L(x_L, 0) ), где ( a \geq x_L \geq 0 ).
По условию задачи:
( KL = \frac{1}{2} AL )( \angle ALK = 90° )( AK = 20 )Для нахождения длины ( AK ):
[
AK = a - y_K = 20
]
Таким образом, ( y_K = a - 20 ).
Теперь найдем длину отрезка ( AL ):
[
AL = \sqrt{(x_L - 0)^2 + (0 - (a - 20))^2} = \sqrt{x_L^2 + (a - 20)^2}.
]
Теперь найдем длину отрезка ( KL ):
[
KL = \sqrt{(x_L - 0)^2 + (0 - y_K)^2} = \sqrt{x_L^2 + (a - 20 - y_K)^2} = \sqrt{x_L^2 + (20)^2} = \sqrt{x_L^2 + 400}.
]
Согласно условию:
[
KL = \frac{1}{2} AL,
]
То есть:
[
\sqrt{x_L^2 + 400} = \frac{1}{2} \sqrt{x_L^2 + (a - 20)^2}.
]
Теперь возведем обе стороны уравнения в квадрат:
[
x_L^2 + 400 = \frac{1}{4}(x_L^2 + (a - 20)^2).
]
Умножим обе стороны на 4:
[
4(x_L^2 + 400) = x_L^2 + (a - 20)^2.
]
Раскроем скобки:
[
4x_L^2 + 1600 = x_L^2 + (a^2 - 40a + 400).
]
Перегруппируем уравнение:
[
4x_L^2 - x_L^2 + 1600 - 400 = a^2 - 40a,
]
[
3x_L^2 + 1200 = a^2 - 40a.
]
Так как ( \angle ALK = 90° ), следовательно:
[
AK^2 + KL^2 = AL^2.
]
То есть:
[
20^2 + KL^2 = AL^2.
]
Теперь можно найти оптимальное решение, подставив разные подходящие значения. Упрощая так, чтобы найти решение для ( a ).
При условии, что ( AL = 4 ), ( KL = 2 ), можно подставить и выйти на сторону квадрата методом проб. Найдем некоторое значение, чтобы соотнести, и при условия − 400 + ( 1600 = 0).
В результате, можно среди всех этих уравнений, чтобы соразмерить по условиям, искать соответственно значение квадратной стороны и итоговым должно быть выведенная сторона границ квадрата.
Таким образом, решением этой задачи у нас станет ( a = 40 ).