Przejdź do treści

Deltoid wklęsły o bokach 10 i 17 i przekątnej 16 - pole i druga przekątna

Szkoła średnia średnie

Deltoid ABCDABCD jest wklęsły: kąt wewnętrzny przy wierzchołku AA jest większy od 180∘180^\circ. Boki mają długości ∣AB∣=∣AD∣=10|AB| = |AD| = 10 i ∣CB∣=∣CD∣=17|CB| = |CD| = 17, a odcinek BDBD ma długość 1616. Oblicz długość przekątnej ACAC oraz pole i obwód deltoidu.

A B C D 10 10 17 17 16 S
Deltoid wklęsły ABCD: AB = AD = 10, CB = CD = 17, BD = 16. Kąt przy wierzchołku A jest wklęsły, a przekątna BD leży poza figurą.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Oś symetrii. Tak jak w deltoidzie wypukłym, prosta ACAC jest osią symetrii, więc jest prostopadła do BDBD i dzieli go na połowy w punkcie SS: ∣BS∣=∣SD∣=8|BS| = |SD| = 8. Różnica jest jedna: punkty AA i CC leżą po tej samej stronie prostej BDBD.

Krok 2. Odległości AA i CC od prostej BDBD z twierdzenia Pitagorasa:

∣SA∣=102−82=36=6,∣SC∣=172−82=225=15.|SA| = \sqrt{10^2 - 8^2} = \sqrt{36} = 6, \qquad |SC| = \sqrt{17^2 - 8^2} = \sqrt{225} = 15.

Krok 3. Przekątna ACAC. Skoro AA i CC leżą po tej samej stronie SS, odcinki się odejmują, a nie dodają:

∣AC∣=∣SC∣−∣SA∣=15−6=9.|AC| = |SC| - |SA| = 15 - 6 = 9.

Krok 4. Pole jako różnica trójkątów. Deltoid wklęsły to trójkąt BCDBCD, z którego wycięto trójkąt BADBAD:

P=16⋅152−16⋅62=120−48=72.P = \frac{16 \cdot 15}{2} - \frac{16 \cdot 6}{2} = 120 - 48 = 72.

Krok 5. Wzór z przekątnymi. Ten sam wynik daje wzór P=e⋅f2P = \frac{e \cdot f}{2}:

P=∣AC∣⋅∣BD∣2=9⋅162=72.P = \frac{|AC| \cdot |BD|}{2} = \frac{9 \cdot 16}{2} = 72.

Wzór działa, bo 16⋅152−16⋅62=16⋅(15−6)2\frac{16 \cdot 15}{2} - \frac{16 \cdot 6}{2} = \frac{16 \cdot (15 - 6)}{2}. Jedyna różnica wobec deltoidu wypukłego: przekątna BDBD leży poza figurą.

Krok 6. Obwód.

L=2⋅10+2⋅17=54.L = 2 \cdot 10 + 2 \cdot 17 = 54.

Częsty błąd: ∣AC∣=6+15=21|AC| = 6 + 15 = 21 i pole 168168 - to wynik dla deltoidu wypukłego o tych samych bokach. Ten sam komplet boków wyznacza więc dwa różne deltoidy.

Odpowiedź. ∣AC∣=9|AC| = 9, pole wynosi 7272, a obwód 5454.