Чтобы решить задачу, воспользуемся свойствами трапеции и диагоналей.
Обозначим основания трапеции как \( a \) и \( b \), где \( a \) – меньшее основание, а \( b \) – большее основание. Средняя линия трапеции равна 16, что значит:
\[ \frac{a + b}{2} = 16 \]
Отсюда можно выразить сумму оснований:
\[ a + b = 32 \tag{1} \]
Согласно условию, одна из диагоналей делит среднюю линию на два отрезка, разность которых равна 4. Обозначим отрезки, на которые делится средняя линия, как \( x \) и \( y \), где \( x > y \). Тогда:
\[ x - y = 4 \tag{2} \]
И поскольку \( x + y = 16 \) (так как это средняя линия), мы можем записать систему уравнений:
- \( x + y = 16 \)
- \( x - y = 4 \)
Решим эту систему. Сложим два уравнения:
\[ (x + y) + (x - y) = 16 + 4 \] \[ 2x = 20 \quad \Rightarrow \quad x = 10 \]
Теперь, используя значение \( x \), подставим его в первое уравнение:
\[ 10 + y = 16 \quad \Rightarrow \quad y = 6 \]
Теперь у нас есть \( x = 10 \) и \( y = 6 \). Эти отрезки соответствуют половинам средней линии, которую пересекает диагональ.
Теперь применим информацию о разности оснований. Разность оснований равна разности отрезков:
\[ b - a = 4 \tag{3} \]
Теперь мы имеем две системы уравнений из (1) и (3):
- \( a + b = 32 \)
- \( b - a = 4 \)
Теперь выразим \( b \) из второго уравнения:
\[ b = a + 4 \]
Подставим это значение в первое уравнение:
\[ a + (a + 4) = 32 \] \[ 2a + 4 = 32 \] \[ 2a = 32 - 4 \] \[ 2a = 28 \quad \Rightarrow \quad a = 14 \]
Теперь найдем \( b \):
\[ b = a + 4 = 14 + 4 = 18 \]
Таким образом, меньшим основанием трапеции является:
\[ \boxed{14} \]
