Для нахождения площади равнобедренного треугольника с известной боковой стороной (10 см) и углом при основании (75°) воспользуемся формулой для площади:
\[ S = \frac{1}{2} \times a \times h \]
где:
- \( S \) — площадь треугольника,
- \( a \) — основание треугольника,
- \( h \) — высота треугольника.
В данном случае нам нужно сначала найти основание треугольника и его высоту.
Шаг 1: Определение оснований и высоты
В нашем равнобедренном треугольнике у нас есть:
- боковая сторона \( b = 10 \) см,
- угол при основании \( \alpha = 75° \).
Для начала разделим наш треугольник на два равных прямоугольных треугольника, проведя высоту \( h \) из вершины, где находится угол \( \alpha \). Это высота будет перпендикулярна основанию \( a \) и делит его на два равных отрезка по \( \frac{a}{2} \).
Шаг 2: Используем тригонометрию
В каждом из образовавшихся прямоугольных треугольников мы можем использовать следующие тригонометрические функции:
Синус:
\[ \sin\left(\frac{\alpha}{2}\right) = \frac{h}{b} \] где \( \frac{\alpha}{2} = \frac{75°}{2} = 37.5° \).Подставляем наши значения: \[ \sin(37.5°) = \frac{h}{10} \quad \Rightarrow \quad h = 10 \cdot \sin(37.5°) \]
Косинус: \[ \cos\left(\frac{\alpha}{2}\right) = \frac{\frac{a}{2}}{b} \] \[ \cos(37.5°) = \frac{\frac{a}{2}}{10} \quad \Rightarrow \quad a = 20 \cdot \cos(37.5°) \]
Шаг 3: Находим высоту и основание:
Используя значения для синуса и косинуса:
- \( \sin(37.5°) \approx 0.609 \)
- \( \cos(37.5°) \approx 0.798 \)
Теперь подставляем и находим:
\[ h \approx 10 \cdot 0.609 = 6.09 \text{ см} \]
\[ a \approx 20 \cdot 0.798 = 15.96 \text{ см} \]
Шаг 4: Находим площадь
Теперь мы можем рассчитать площадь треугольника:
\[ S = \frac{1}{2} \times a \times h = \frac{1}{2} \times 15.96 \times 6.09 \]
\[ S \approx \frac{1}{2} \times 97.1744 \approx 48.5872 \text{ см}^2 \]
Ответ:
Площадь равнобедренного треугольника составляет примерно \( 48.59 \text{ см}^2 \).