Пусть дана трапеция ABCD, AC и BD пересекаются в точке O. Площадь треугольника AOD = 16 см², площадь треугольника BOC = 9 см². Необходимо найти площадь трапеции ABCD.
- Треугольники AOD и BOC подобны. Площади подобных треугольников относятся как квадрат коэффициента подобия:
$$\frac{S_{AOD}}{S_{BOC}} = k^2$$
$$k^2 = \frac{16}{9}$$
$$k = \frac{4}{3}$$
- Отношение оснований AD и BC также равно k:
$$\frac{AD}{BC} = \frac{4}{3}$$
AD = (4/3)BC
- Треугольники AOB и COD равновеликие (их площади равны). Докажем это:
Площадь треугольника ABD равна сумме площадей треугольников AOD и AOB.
Площадь треугольника ABC равна сумме площадей треугольников BOC и AOB.
Площади треугольников ABD и ABC равны, так как у них общее основание AB и равные высоты (высоты трапеции). Следовательно,
$$S_{AOD} + S_{AOB} = S_{BOC} + S_{AOB}$$
$$S_{AOD} = S_{BOC}$$
$$16 = 9$$
- Площадь треугольника AOD относится к площади треугольника AOB как AD к BC (высота из O к основаниям общая):
$$\frac{S_{AOD}}{S_{AOB}} = \frac{AD}{BC} = \frac{4}{3}$$
$$\frac{16}{S_{AOB}} = \frac{4}{3}$$
$$S_{AOB} = \frac{16 \cdot 3}{4} = 12$$
- Следовательно, площадь треугольника COD также равна 12 см².
- Площадь трапеции ABCD равна сумме площадей треугольников AOD, BOC, AOB и COD:
$$S_{ABCD} = S_{AOD} + S_{BOC} + S_{AOB} + S_{COD} = 16 + 9 + 12 + 12 = 49$$
Ответ: Площадь трапеции ABCD равна 49 см².