В равнобедренном треугольнике, где углы при основании равны, и противоположный от основания угол равен 30 градусам, мы можем найти площадь, воспользовавшись формулой площади треугольника.
Обозначим вершину треугольника как \( A \), а основания как \( B \) и \( C \). У нас есть \( AB = BC = 10 \) см и угол \( A = 30^\circ \).
Чтобы найти высоту треугольника, проведем высоту из вершины \( A \) на основание \( BC \). Обозначим точку, где высота пересекает основание, как \( H \). Узнаем, что высота \( AH \) делит угол \( A \) пополам, следовательно, угол \( BAH = \frac{30^\circ}{2} = 15^\circ \).
Используем тригонометрию. Высоту \( AH \) можно выразить через сторону \( AB \): \[ AH = AB \cdot \sin(15^\circ) = 10 \cdot \sin(15^\circ). \]
Находим значение \( \sin(15^\circ) \): \[ \sin(15^\circ) = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}. \]
Таким образом, \[ AH = 10 \cdot \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} = \frac{10(\sqrt{6} - \sqrt{2})}{4} = \frac{5(\sqrt{6} - \sqrt{2})}{2} \approx 1.93 \text{ см}. \]
Теперь необходимо найти основание \( BC \). Так как \( H \) делит отрезок \( BC \) пополам, длина отрезка \( BH = HC = x \).
Из прямоугольного треугольника \( ABH \) имеем: \[ \cos(15^\circ) = \frac{x}{AB} = \frac{x}{10} \Rightarrow x = 10 \cdot \cos(15^\circ). \]
Найдем значение \( \cos(15^\circ) \): \[ \cos(15^\circ) = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}. \] Таким образом, \[ x = 10 \cdot \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4} = \frac{10(\sqrt{6} + \sqrt{2})}{4} = \frac{5(\sqrt{6} + \sqrt{2})}{2} \approx 3.93 \text{ см}. \]
Полная длина основания \( BC = 2x = 2 \cdot \frac{5(\sqrt{6} + \sqrt{2})}{2} = 5(\sqrt{6} + \sqrt{2}) \).
Теперь можем найти площадь треугольника: \[ S = \frac{1}{2} \cdot основание \cdot высоту = \frac{1}{2} \cdot BC \cdot AH = \frac{1}{2} \cdot 5(\sqrt{6} + \sqrt{2}) \cdot \frac{5(\sqrt{6} - \sqrt{2})}{2}. \]
Упрощаем: \[ S = \frac{25}{4} \cdot (\sqrt{6} + \sqrt{2})(\sqrt{6} - \sqrt{2}) = \frac{25}{4} \cdot (6 - 2) = \frac{25}{4} \cdot 4 = 25 \text{ см}^2. \]
Итак, площадь равнобедренного треугольника составляет 25 см².