1. Диагональ прямоугольника образует угол 40° с одной из его сторон. Найдите тупой угол между диагоналями этого прямоугольника.
2. В прямоугольнике ABCD диагонали пересекаются в точке О. Найдите диагональ АС, если ОВ = 2,3 см.
Задача понятна. Решу её подробно пошагово.
1) Диагональ прямоугольника образует угол 40° с одной из его сторон. Найдите тупой угол между диагоналями.
- Обозначим стороны прямоугольника как a (горизонтальная) и b (вертикальная).
- Диагональ AC идёт из (0,0) в (a,b) и образует угол φ с горизонтальной стороной, где tan φ = b/a. По условию φ = 40°, значит b/a = tan 40°.
- Вектор направления одной диагонали: (a, b). Вектор направления другой диагонали: (a, -b). Угол между диагоналями θ задаётся по скалярному добротному:
cos θ = [(a, b) · (a, -b)] / (√(a^2+b^2) · √(a^2+b^2)) = (a^2 - b^2) / (a^2 + b^2).
- Выразим через φ:
b^2/a^2 = tan^2 φ, значит
cos θ = (1 - tan^2 φ) / (1 + tan^2 φ) = cos(2φ).
Следовательно, θ = 2φ или θ = 360° − 2φ. В интервале [0°, 180°] это означает либо 2φ (острый), либо 180° − 2φ (тупой).
- Так как φ = 40°, то 2φ = 80° (острый), а тупой угол между диагоналями равен 180° − 80° = 100°.
Ответ: 100°.
2) В прямоугольнике ABCD диагонали пересекаются в точке O. Найдите диагональ AC, если OB = 2,3 см.
- В прямоугольнике диагонали AC и BD пересекаются в их серединах: O — середина каждого диагоналя.
- Следовательно OA = OC = OB = OD — все эти отрезки равны и равны половине длины соответствующей диагонали.
- Так как диагонали равны между собой, AC = BD, и OB = половина диагонали BD, а OA = половина диагонали AC.
- По условию OB = 2,3 см, значит диагональ BD = 2 · OB = 4,6 см. Но AC = BD, поэтому AC = 4,6 см.
Ответ: AC = 4,6 см.
Примечание: если под OV имели в виду OB (как обычно пишут OV, где O — пересечение диагоналей, V — вершина B), решение остаётся тем же: диагональ AC равна удвоенному расстоянию от O до вершины, то есть AC = 2 · OB = 4,6 см. Если нюанс с буквой другой вершины, сообщите — скорректирую.