Пусть О₁ и O₂ - центры квадратов построенных на BC и AD соответственно, О - точка пересечения диагоналей трапеции, О' - точка пересечения AC и O₁O₂. Докажем, что О' совпадает с О. 1) O₁C||O₂A, т.к. ∠O₁CA=45°+∠BCA, ∠O₂AC=45°+∠DAC, ∠DAC=∠BCA, т.е. внутр. накрест лежащие углы ∠O₁CA и ∠O₂AС равны. 2) Значит треугольники O₁CO' и O₂AO' подобны (по двум углам), т.е. CO'/AO'=CO₁/AO₂=(BC/√2)/(AD/√2)=BC/AD. 3) Но О тоже делит AC в отношении BC/AD, т.к. треугольники BCO и DAO подобны. Значит O' совпадает с O.
Углы при основании равны (180-50)/2 = 65°. Примем длину боковых сторон АВ и ВС по 1. Тогда сторона АС = 2*1*cos 65° = 2*1* 0.4226183 = 0.8452365. Длина медианы АД равна: Подставляем длины сторон: АД=(1/2)√(2* 0,8452365²+2*1²-1²) = 0,7792383.
Теперь рассмотрим треугольник АВД. Сторона АВ(с) = 1, ВД(а) = 0,5, АД(в) = 0.7792383. По теореме косинусов: cosBAD = (b²+c²-a²)/2ab. Подставив длины сторон, получаем: cosBAD = (0.7792383²+1²-0,5²)/(2*0.7792383*1) = 0.8708583. Угол BAD = arc cos 0.8708583 = 0,5138505 радиан = 29,441464°.
1) O₁C||O₂A, т.к. ∠O₁CA=45°+∠BCA, ∠O₂AC=45°+∠DAC, ∠DAC=∠BCA, т.е. внутр. накрест лежащие углы ∠O₁CA и ∠O₂AС равны.
2) Значит треугольники O₁CO' и O₂AO' подобны (по двум углам), т.е.
CO'/AO'=CO₁/AO₂=(BC/√2)/(AD/√2)=BC/AD.
3) Но О тоже делит AC в отношении BC/AD, т.к. треугольники BCO и DAO подобны. Значит O' совпадает с O.
Примем длину боковых сторон АВ и ВС по 1.
Тогда сторона АС = 2*1*cos 65° = 2*1* 0.4226183 = 0.8452365.
Длина медианы АД равна:
Подставляем длины сторон:
АД=(1/2)√(2* 0,8452365²+2*1²-1²) = 0,7792383.
Теперь рассмотрим треугольник АВД.
Сторона АВ(с) = 1, ВД(а) = 0,5, АД(в) = 0.7792383.
По теореме косинусов:
cosBAD = (b²+c²-a²)/2ab.
Подставив длины сторон, получаем:
cosBAD = (0.7792383²+1²-0,5²)/(2*0.7792383*1) = 0.8708583.
Угол BAD = arc cos 0.8708583 = 0,5138505 радиан = 29,441464°.
Так что 30 градусов - это неточно.