Чтобы найти длины диагоналей прямоугольника ABCD, где угол CAD составляет 30°, а длина стороны CD равна 4 см, нужно сначала определить длину стороны AD и потом использовать теорему Пифагора.
В прямоугольнике ABCD, стороны AB и CD равны, как и стороны AD и BC. У нас есть угол CAD, который равен 30°.
Мы можем использовать свойства треугольника CAD. Поскольку угол CAD равен 30°, можно сказать, что треугольник CAD является прямоугольным, где:
- CD (противоположная сторона) = 4 см,
- угол CAD = 30°.
В прямоугольном треугольнике отношениями сторон по углу 30° можно воспользоваться так: \[ AD = CD \cdot \tan(CAD) = 4 \cdot \tan(30°) = 4 \cdot \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{4\sqrt{3}}{3} \text{ см}. \]
Теперь, чтобы найти длину диагонали AC прямоугольника ABCD, применим теорему Пифагора: \[ AC = \sqrt{AD^2 + CD^2}. \]
Подставляем значения: \[ AC = \sqrt{\left(\frac{4\sqrt{3}}{3}\right)^2 + 4^2} = \sqrt{\frac{48}{9} + 16}. \]
Приводим 16 к общему знаменателю: \[ 16 = \frac{144}{9}. \]
Таким образом, получаем: \[ AC = \sqrt{\frac{48 + 144}{9}} = \sqrt{\frac{192}{9}} = \frac{8\sqrt{3}}{3} \text{ см}. \]
Так как прямоугольник имеет две равные диагонали, длина другой диагонали BD также равна: \[ BD = AC = \frac{8\sqrt{3}}{3} \text{ см}. \]
Итак, длины диагоналей прямоугольника ABCD составляют \(\frac{8\sqrt{3}}{3}\) см каждая.