Dos acordes paralelos de un círculo con longitudes de 8 y 10 sirven como bases de un trapecio inscrito en el círculo. Si la longitud de un radio del círculo es 12, ¿cuál es el área más grande posible de tal trapecio inscrito descrito?

Dos acordes paralelos de un círculo con longitudes de 8 y 10 sirven como bases de un trapecio inscrito en el círculo. Si la longitud de un radio del círculo es 12, ¿cuál es el área más grande posible de tal trapecio inscrito descrito?
Anonim

Responder:

# 72 * sqrt (2) + 9 * sqrt (119) ~ = 200.002 #

Explicación:

Considere las Figs. 1 y 2

Esquemáticamente, podríamos insertar un paralelogramo ABCD en un círculo, y con la condición de que los lados AB y CD sean acordes de los círculos, en la forma de la figura 1 o la figura 2.

La condición de que los lados AB y CD deben ser acordes del círculo implica que el trapecio inscrito debe ser uno isósceles porque

  • Las diagonales del trapecio (#C.A# y #DISCOS COMPACTOS#) son iguales porque
  • #A sombrero B D = B sombrero A C = B sombreroD C = A sombrero C D #

    y la recta perpendicular a # AB # y #DISCOS COMPACTOS# pasando por el centro E biseca estos acordes (esto significa que # AF = BF # y # CG = DG # y los triángulos formados por la intersección de las diagonales con bases en # AB # y #DISCOS COMPACTOS# son isósceles).

Pero ya que el área del trapecio es

# S = (b_1 + b_2) / 2 * h #, dónde # b_1 # significa base-1, # b_2 # para base-2 y # h # para la altura, y # b_1 # es paralelo a # b_2 #

Y ya que el factor # (b_1 + b_2) / 2 # Es igual en las hipótesis de las figuras 1 y 2, lo que importa es en qué hipótesis el trapecio tiene una altura más larga (# h #). En el presente caso, con acordes más pequeños que el radio del círculo, no hay duda de que en la hipótesis de la figura 2 el trapecio tiene una altura más larga y, por lo tanto, tiene un área más alta.

Según la figura 2, con # AB = 8 #, # CD = 10 # y # r = 12 #

# triángulo_ (BEF) -> cos alpha = ((AB) / 2) / r = (8/2) / 12 = 4/3 = 1/3 #

# -> sin alpha = sqrt (1-1 / 9) = sqrt (8) / 3 = 2sqrt (2) / 3 #

# -> tan alfa = (sin alfa) / cos alfa = (2sqrt (2) / cancelar (3)) / (1 / cancelar (3)) = 2sqrt (2) #

#tan alfa = x / ((AB) / 2) # => # x = 8 / cancelar (2) * cancelar (2) sqrt (2) # => # x = 8sqrt (2) #

# triángulo_ (ECG) -> cos beta = ((CD) / 2) / r = (10/2) / 12 = 5/12 #

# -> sin beta = sqrt (1-25 / 144) = sqrt (119) / 12 #

# -> tan beta = (sin beta) / cos beta = (sqrt (119)) / cancel (12)) / (5 / cancel (12)) = sqrt (119) / 5 #

#tan beta = y / ((CD) / 2) # => # y = 10/2 * sqrt (119) / 5 # => # y = sqrt (119) #

Entonces

# h = x + y #

# h = 8sqrt (2) + sqrt (119) #

# S = (b_1 + b_2) / 2 * h = (8 + 10) / 2 (8sqrt (2) + sqrt (119)) = 72sqrt (2) + 9sqrt (119) ~ = 200.002 #