11.19. На рисунке 11.19 угол ABD равен углу CDB и угол ADB ра- вен углу CBD. Докажите, что углы BAD и DCB равны.

пусть ав=хсм, тогда вс=х+2 см, ас=х+1 см

периметр- сумма всех сторон => ав+вс+ас=15 см

х+х+2+х+1=15

3х=12

х=4

ав=4см, вс=6см, ас=5см

а=110 градусов а с=80 градусов

строим высоту ромба. получаем треугольник abm- прямоугольный( т.к.    bm - высота). угол а = 60, угол     m=90, тогда      b = 90-60 = 30. в прямоугольном треугольнике   катет лежащий против угла 30 градусов равен половине гипотенузы. гипотенуза равна а, тогда аm   = а/2. отсюда по т.пифагора    bm(высота) в квадрате =а в квадрате - (     а/2) в квадрате  , отсюда высота ромба равна   а корней из трех делить на два.

что касается пункта б - ответ у меня не совпадает - но вот моя идея. рассмотрим треугольник add1   - он прямоугольный т.к прямой параллелепипед по условию. отсюда    а = 60, угол     d=90, тогда      d1 = 90-60 = 30     в прямоугольном треугольнике   катет лежащий против угла 30 градусов равен половине гипотенузы. катет =а, то гипотенуза равна 2а, тогда высота параллепипеда в квадрате = 2а в квадрате - а в квадрате равно3*а в квадрате , отсюда высота равна а корень из 3..  

площадь боковой поверхности равна сумме всех сторон   параллепипеда - их 4 штуки. площадь одной   стороны равны а в квадрате. отсюда вся боковая поверхность равна   4 а квадрат.

вся поверхность равна сумме боковой поверхности + 2 площади основания. площадь основания = сторона * высоту= а* а корней из трех делить на два,   итого    4 а квадрат + 2*  а* а корней из трех делить на два   = 4 а квадрат + а квадрат корень из трех.  

решение: пусть аbcd – данный ромб, угол а=угол с=l.

площадь ромба равна произведению квадрата стороны на синус угла между сторонами

s=ab^2 *sin a

s=a^2* sin l

полупериметр робма равен полусумме сторон ромба

p=4*a\2=2*a

площадь ромба равна произведению полупериметра на радиус вписанной окружности

s=p*r

откуда

r=s\p= a^2* sin l \ (2*a)=a\2* sin l

пусть   x, y – точки касания вписанной в ромб   окружности со сторонами ab и ad соответсвенно , пусть h – точка пересечения, прямой fg, перпендикулярной к   диагонали ас, вторая окружность касается сторон   ab и ad   и соприкасается с первой окружностью в точке h, значит вторая окружность – окружность вписанная в треугольник afg.

угол b=угол d=180 – угол а=180-l

диагональ ас ромба равна по теореме косинусов

ac^2=ab^2+bc^2-2*ab*bc*cos b=

=a^2+a^2-2*a*a*cos (180-l)=2*a^2* (1+cos l)

ac=корень(2*a^2* (1+cos l))=2*а*|cos l\2|=2*a*cos (l\2)

(воспользовались формулой понижения квадрата косинуса)

пусть о – центр вписанной в ромб окружности

диагонали ромба пересекаються и в точке пересечения делятся пополам, причем точка пересечения является центром вписанной в ромб окружности(свойство ромба)

значит ао=1\2*ас=1\2*2*a*cos (l\2)= a*cos (l\2)

далее ah=ao-oh= a*cos (l\2) -a\2* sin l=a*cos (l\2)*(1-sin(l\2))

af=ah\cos (a\2)= a*cos (l\2)*(1-sin(l\2)) \cos (l\2)=

= a*(1-sin(l\2))

fh=ah*tg (a\2)= a*cos (l\2)*(1-sin(l\2))*tg (l\2)= a*sin (l\2)*(1-sin(l\2))

fg=2*fh=2* a*sin (l\2)*(1-sin(l\2))

треугольники afh и agh равны как прямоугольные за катетом и острым углом(угол fah=угол gah – диагональ ромба есть его биссектриссой – свойство ромба, ah=ah,

прямая fg касательная к первой окружности, значит перпендикулярная к ас, отсюда углы fha и gha   прямые).

из равенства треугольников получаем af=ag

площадь треугольника равна произведению половины основания на висоту

площадь треугольника afh :

s (afg)=fh*ah= a*sin (l\2)*(1-sin(l\2))* a*cos (l\2)*(1-sin(l\2))=

1\2*a^2   *sin l *(1-sin(l\2))*^2

полупериметр треугольника равен

p (afg)= (af+fg+ag)\2=( a*(1-sin(l\2))+ a*(1-sin(l\2))+ 2* a*sin (l\2)*(1-sin(=

a*(1-sin(l\2))+ a*sin (l\2)*(1-sin(l\2))= a*(1-sin(l\2))*(1+sin(l\2))=

a*(1-sin^2 (l\2))=a*cos^2 (l\2)

радиус вписанной окружности в треугольник равен площадь\полуперимтер,

радиус равен   1\2*a^2   *sin l *(1-sin(l\2))*^2 \( a*cos^2 (l\2))=

=a*tg (l\2)*(1-sin(l\2))^2

ответ:   a*tg (l\2)*(1-sin(l\2))^2