Окружность радиуса 2 вписана в ромб ABCD и касается стороны BC в точке M, при этом BM равно 4. Какова площадь ромба?
Геометрия 11 класс Площадь ромба
Давайте решим задачу шаг за шагом, чтобы найти площадь ромба ABCD, в который вписана окружность радиуса 2.
Шаг 1: Определим важные параметры.
Шаг 2: Найдем длину стороны ромба.
Поскольку окружность вписана в ромб, она касается всех четырех сторон. Длина отрезка BM равна 4, и так как окружность касается стороны BC в точке M, мы можем обозначить длину стороны BC как:
Поскольку ромб имеет равные стороны, то все стороны равны, и можно записать:
Обозначим длину стороны ромба как a. Тогда:
Таким образом, MC = a - 4.
Шаг 3: Используем свойства ромба.
В ромбе ABCD диагонали пересекаются под прямым углом и делят его на четыре равных треугольника. Поскольку радиус окружности равен 2, это также является расстоянием от центра окружности до стороны ромба.
Площадь ромба можно выразить через его сторону и высоту:
Шаг 4: Найдем площадь ромба.
Теперь мы можем записать:
Чтобы найти a, вспомним, что для ромба с вписанной окружностью:
Таким образом, мы имеем:
Подставим S = 2a:
Упрощая, получаем:
Так как BM = 4, мы можем выразить a:
Теперь мы знаем, что MC = a - 4. Подставим это в уравнение:
Таким образом, a = 8.
Шаг 5: Найдем площадь ромба.
Теперь подставим значение a в формулу для площади:
Ответ: Площадь ромба ABCD равна 16.