На сторонах АВ и AD параллелограмма ABCD отмечены соответственно точки F и К так, что АК = KD, AF : FB = 2 : 1. Найдите площадь ДСК, если AB = 15, AD = 18, а высота параллелограмма ВН, проведённая к стороне AD, равна 12.
Дано параллелограмм ABCD:
- AB = 15, AD = 18,
- высота к стороне AD равна BN = 12 (то есть площадь параллелограмма S = AD · BN = 18 · 12 = 216).
- На AB взята точка F с AF:FB = 2:1.
- AK = KD, значит K — середина AD.
- Пусть S — точка пересечения BK и CF (типичное задание: D, S, C образуют нужный треугольник).
Задача: найти площадь треугольника DSK.
Построение в координатах (выберем удобную систему):
- Пусть A = (0, 0), D = (18, 0) (AD лежит вдоль Ox).
- Поскольку высота к AD равна 12, а AB = 15, мы можем подобрать вектор AB так, чтобы его вертикальная компонента цикла была 12. Пусть B = (9, 12). Тогда AB имеет длину sqrt(9^2 + 12^2) = 15, и расстояние от B доAD равно 12.
- Тогда C = B + D = (27, 12).
- Ф точка F на AB с AF:FB = 2:1 = A + (2/3) AB, значит F = (6, 8).
- Точка K — середина AD: K = (9, 0).
Находим точку S = BK ∩ CF:
- Прямая BK: через B(9,12) и K(9,0) — это вертикальная прямая x = 9.
- Прямая CF: через C(27,12) и F(6,8). Направляющий вектор CF = C − F = (21, 4).
Параметрически CF: F + t(C − F) = (6 + 21t, 8 + 4t).
- Чтобы получить пересечение с x = 9, найдём t: 6 + 21t = 9 ⇒ t = 1/7.
Тогда S = (9, 8 + 4/7) = (9, 60/7).
Теперь найдём площадь треугольника DSK, используя векторы DS и DC:
- D = (18, 0), S = (9, 60/7), C = (27, 12).
- DS = S − D = (−9, 60/7), DC = C − D = (9, 12).
- Площадь ΔDSC = 1/2 |DS_x · DC_y − DS_y · DC_x| = 1/2 |(−9)·12 − (60/7)·9| = 1/2 |−108 − 540/7| = 1/2 · (1296/7) = 648/7.
Ответ: площадь треугольника DSK равна 648/7 единиц площади (≈ 92.57).
Примечание: отношение площадей удобно проверить через общую площадь параллелограмма: площадь ABCD = 216, а найденная площадь ΔDSC = 648/7 = (3/7) · 216, то есть равна 3/7 площади параллелограмма.