Для решения задачи о прямоугольной трапеции, сначала обозначим высоту прямоугольной трапеции как \( h \). Согласно условию, боковая сторона \( a \) в два раза больше высоты:
\[ a = 2h. \]
Также известно, что основания трапеции равны \( a_1 = 4 \) см и \( a_2 = 10 \) см.
Следующий шаг — найти высоту \( h \). В прямоугольной трапеции, высота перпендикулярна основаниям, и боковая сторона также образует прямой угол с одним из оснований. В этом случае можем применить теорему Пифагора.
Принимаем, что боковая сторона \( a \) — это гипотенуза, а высота и отрезок, соединяющий проекции оснований, являются катетами. Отрезок, соединяющий проекции оснований, можно вычислить как разность оснований:
\[ b = a_2 - a_1 = 10 - 4 = 6 \text{ см}. \]
Теперь применим теорему Пифагора к треугольнику, образованному высотой, отрезком \( b \) и боковой стороной \( a \):
\[ a^2 = h^2 + b^2. \]
Подставим выражение для боковой стороны \( a = 2h \) и отрезок \( b = 6 \) см:
\[ (2h)^2 = h^2 + 6^2. \]
Раскроем скобки:
\[ 4h^2 = h^2 + 36. \]
Переносим \( h^2 \) на одну сторону:
\[ 4h^2 - h^2 = 36, \]
\[ 3h^2 = 36. \]
Теперь делим обе стороны на 3:
\[ h^2 = 12, \]
\[ h = \sqrt{12} = 2\sqrt{3} \approx 3.46 \text{ см}. \]
Теперь находим боковую сторону \( a \):
\[ a = 2h = 2 \times 2\sqrt{3} = 4\sqrt{3} \approx 6.93 \text{ см}. \]
Теперь мы можем найти площадь \( S \) трапеции по формуле:
\[ S = \frac{(a_1 + a_2) \times h}{2}. \]
Подставим значения:
\[ S = \frac{(4 + 10) \times 2\sqrt{3}}{2} = \frac{14 \times 2\sqrt{3}}{2} = 14\sqrt{3} \approx 24.25 \text{ см}^2. \]
Итак, боковая сторона трапеции равна \( 4\sqrt{3} \) см, а площадь трапеции составляет \( 14\sqrt{3} \) см².