Краткие ответы:
- \(110^\circ\)
- \(140^\circ\)
- \(2\) см и \(12\) см
- \(16^\circ\) и \(74^\circ\)
- Доказательство ниже.
1. Угол \(\angle ANB\)
Пусть \(\angle BAC=x\). В ромбе \(AB=BC\), поэтому треугольник \(ABC\) равнобедренный и
\[
\angle ACB=\angle BAC=x.
\]
Так как \(AM\) — биссектриса, то
\[
\angle MAC=\frac{x}{2}.
\]
В треугольнике \(AMC\):
\[
\angle AMC=180^\circ-x-\frac{x}{2}=120^\circ.
\]
Отсюда:
\[
180^\circ-\frac{3x}{2}=120^\circ
\Rightarrow \frac{3x}{2}=60^\circ
\Rightarrow x=40^\circ.
\]
Значит, \(\angle BAC=40^\circ\), \(\angle ABC=100^\circ\).
Теперь: \[ \angle BAN=\frac{40^\circ}{2}=20^\circ, \] а диагональ \(BD\) делит \(\angle ABC\) пополам: \[ \angle ABN=\frac{100^\circ}{2}=50^\circ. \] В треугольнике \(ABN\): \[ \angle ANB=180^\circ-20^\circ-50^\circ=110^\circ. \]
Ответ: \(110^\circ\).
2. Угол \(\angle EOD\)
В прямоугольнике диагонали равны и точкой пересечения делятся пополам, поэтому
\[
AO=BO.
\]
Треугольник \(AOB\) равнобедренный, и
\[
\angle OAB=\angle CAB=50^\circ.
\]
Значит,
\[
\angle ABO=50^\circ,
\]
тогда
\[
\angle AOB=180^\circ-50^\circ-50^\circ=80^\circ.
\]
Точка \(E\) — середина \(AB\), поэтому в равнобедренном треугольнике \(AOB\) медиана \(OE\) является и биссектрисой:
\[
\angle EOB=\frac{80^\circ}{2}=40^\circ.
\]
Лучи \(OB\) и \(OD\) противоположны, следовательно:
\[
\angle EOD=180^\circ-40^\circ=140^\circ.
\]
Ответ: \(140^\circ\).
3. Стороны прямоугольника
Пусть одна сторона \(x\), другая \(6x\). Тогда: \[ 2(x+6x)=28, \] \[ 14x=28, \] \[ x=2. \] Значит, стороны: \[ 2\text{ см} \quad \text{и} \quad 12\text{ см}. \]
Ответ: \(2\) см и \(12\) см.
4. Углы между сторонами ромба и диагоналями
Диагонали ромба делят его углы пополам и взаимно перпендикулярны.
Если угол ромба равен \(32^\circ\), то угол между стороной и диагональю: \[ \frac{32^\circ}{2}=16^\circ. \] Соседний угол ромба: \[ 180^\circ-32^\circ=148^\circ, \] его половина: \[ \frac{148^\circ}{2}=74^\circ. \] Значит, сторона образует с диагоналями углы \(16^\circ\) и \(74^\circ\). Их сумма \(90^\circ\), так как диагонали перпендикулярны.
Ответ: \(16^\circ\) и \(74^\circ\).
5. Доказательство
Пусть \(ABCD\) — прямоугольник, \(O\) — точка пересечения диагоналей. В прямоугольнике диагонали равны и делятся пополам, поэтому \[ AO=BO=CO=DO. \] По условию диагонали перпендикулярны: \[ AC\perp BD, \] значит, треугольники \(AOB\) и \(BOC\) прямоугольные.
Тогда: \[ AB^2=AO^2+BO^2, \] \[ BC^2=BO^2+CO^2. \] Но \(AO=BO=CO\), поэтому \[ AB^2=BC^2, \] следовательно, \[ AB=BC. \] У прямоугольника противоположные стороны равны, значит, \[ AB=BC=CD=AD. \] То есть прямоугольник имеет все стороны равными, а значит, является квадратом.
Что и требовалось доказать.