На рисунке изображён прямоугольник
A
B
C
D
ABCD. Точки
K
K,
L
L,
M
M,
N
N — середины его сторон. Найди вероятность того, что случайно выбранная точка в прямоугольнике будет принадлежать четырёхугольнику
A
M
C
D
AMCD.
Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
1. **Определение фигур**: У нас есть прямоугольник ABCD, и мы знаем, что точки K, L, M, N являются серединами его сторон. Это значит, что:
- K находится на стороне AB,
- L на стороне BC,
- M на стороне CD,
- N на стороне DA.
2. **Положение точек**: Если AB = a (длина) и AD = b (ширина), тогда координаты точек будут:
- A(0, 0)
- B(a, 0)
- C(a, b)
- D(0, b)
- K(a/2, 0)
- L(a, b/2)
- M(a/2, b)
- N(0, b/2)
3. **Фигура AMCD**: Четырехугольник AMCD образован точками A, M, C и D. Для определения его площади нужно найти координаты всех вершин и использовать формулу для площади четырехугольника.
4. **Площадь прямоугольника ABCD**: Площадь прямоугольника = a * b.
5. **Площадь четырехугольника AMCD**: Для нахождения площади AMCD, можно разбить его на два треугольника: треугольник AMC и треугольник ACD.
Площадь треугольника можно вычислить по формуле:
\[
S = \frac{1}{2} \times \text{основание} \times \text{высота}
\]
Для треугольника AMC:
- основание AM = a/2
- высота AC = b
\[
S_{AMC} = \frac{1}{2} \times \frac{a}{2} \times b = \frac{ab}{4}
\]
Для треугольника ACD:
\[
S_{ACD} = \frac{1}{2} \times AD \times CD = \frac{1}{2} \times 0 \times b = 0
\]
Таким образом, площадь AMCD = S_{AMC} + S_{ACD} = \frac{ab}{4} + 0 = \frac{ab}{4}.
6. **Вероятность**: Вероятность того, что случайно выбранная точка в прямоугольнике будет принадлежать четырехугольнику AMCD, определяется как отношение площади AMCD к площади ABCD.
\[
P = \frac{S_{AMCD}}{S_{ABCD}} = \frac{\frac{ab}{4}}{ab} = \frac{1}{4}
\]
Таким образом, вероятность того, что случайно выбранная точка в прямоугольнике ABCD будет принадлежать четырёхугольнику AMCD, равна \(\frac{1}{4}\) или 25%.