Вопрос:

Вычисли полупериметр ромба, радиус и площадь круга, если \(\angle\) KLM = 60° и OK = 14 дм, а площадь ромба равна 392√3 дм^2.

Ответ:

Решение:

Дано:

  • Ромб KLM N
  • \( \angle KLM = 60° \)
  • \( OK = 14 \) дм (радиус вписанной окружности, так как OK перпендикулярен стороне LM)
  • Площадь ромба \( S_{ромба} = 392\sqrt{3} \) дм²

Найти:

  • Полупериметр ромба \( p \)
  • Радиус круга \( r \) (это радиус вписанной окружности)
  • Площадь круга \( S_{круга} \)

1. Радиус круга:

По условию, \( OK = 14 \) дм. Так как OK — это расстояние от центра до стороны ромба, и эта линия перпендикулярна стороне (обозначено прямым углом на чертеже), то OK является радиусом вписанной окружности. Следовательно, \( r = 14 \) дм.

2. Площадь круга:

Площадь круга вычисляется по формуле \( S_{круга} = \pi r^2 \).

\[ S_{круга} = \pi (14 \text{ дм})^2 = 196\pi \text{ дм}^2 \]

3. Сторона ромба:

Площадь ромба можно найти как произведение стороны на высоту. Высота ромба \( h \) равна удвоенному радиусу вписанной окружности: \( h = 2r = 2 \cdot 14 = 28 \) дм.

Используем формулу площади ромба: \( S_{ромба} = a \cdot h \), где \( a \) — сторона ромба.

\[ 392\sqrt{3} = a \cdot 28 \]

\[ a = \frac{392\sqrt{3}}{28} \]

\[ a = 14\sqrt{3} \text{ дм} \]

4. Полупериметр ромба:

Периметр ромба \( P = 4a \). Полупериметр \( p = \frac{P}{2} = 2a \).

\[ p = 2 \cdot 14\sqrt{3} = 28\sqrt{3} \text{ дм} \]

Проверка:

В ромбе \( \triangle LMK \) равнобедренный, \( \triangle LNK \) равнобедренный. Диагонали ромба перпендикулярны и делятся точкой пересечения пополам. \( \triangle OKL \) — прямоугольный. \( \frac{1}{2} \text{диагонали } KL = OK = 14 \). \( \frac{1}{2} \text{диагонали } NL = OL \). \( \triangle OLK \) — прямоугольный, \( \text{OK} \bot \text{NL} \). Угол \( \text{KLM} = 60° \). Диагональ LN делит угол \( \text{KLM} \) пополам, значит \( \text{NLK} = \frac{1}{2} \times 60° = 30° \). В прямоугольном \( \triangle OLK \), \( \text{OK} = 14 \) дм. \( \tan(30°) = \frac{OK}{OL} \). \( OL = \frac{OK}{\tan(30°)} = \frac{14}{1/\sqrt{3}} = 14\sqrt{3} \) дм. Длина диагонали \( NL = 2 \times OL = 28\sqrt{3} \) дм. Сторона ромба \( a = \frac{NL}{\tan(60°)} = \frac{28\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 28 \) дм. Высота ромба \( h = a \times \tan(\text{угол}) = 28 \times \tan(60°) \) — это не верно. Высота ромба \( h = 2r = 28 \). Площадь ромба \( S = a \times h = 28 \times 28 = 784 \) дм². Это не соответствует условию \( 392\sqrt{3} \) дм². Условие OK = 14 дм не соответствует площади. Исходя из площади ромба:\( S_{ромба} = a \times h \) и \( h = 2r \). \( S_{ромба} = a \times 2r \). \( 392√{3} = a \times 2 \times 14 \) => \( 392√{3} = 28a \) => \( a = \frac{392√{3}}{28} = 14√{3} \) дм. Периметр \( P = 4a = 4 \times 14√{3} = 56√{3} \) дм. Полупериметр \( p = P/2 = 28√{3} \) дм. Радиус вписанной окружности \( r = \frac{h}{2} \). \( S_{ромба} = a \times h \times \frac{1}{2} \). \( S_{ромба} = \frac{1}{2} d_1 d_2 \). \( \text{KLM} = 60^\circ \). \( \text{угол} KLO = 30^\circ \). В \( \triangle OKL \), \( \text{OK} = r \), \( OL \) - половина диагонали NL, \( KL = a \). \( \text{OK} = KL \times \text{sin}(30^\circ) = a \times \frac{1}{2} \). \( a = 2 \times \text{OK} = 2r \). Если \( r=14 \) дм, то \( a = 28 \) дм. \( S_{ромба} = a^2 \times \text{sin}(60^\circ) = 28^2 \times \frac{√{3}}{2} = 784 \times \frac{√{3}}{2} = 392√{3} \) дм². Это соответствует условию. Итак, \( a=28 \) дм и \( r=14 \) дм.

1. Полупериметр ромба:

\[ p = 2a = 2 \times 28 = 56 \text{ дм} \]

2. Радиус круга:

\[ r = 14 \text{ дм} \]

3. Площадь круга:

\[ S_{круга} = \pi r^2 = \pi (14 \text{ дм})^2 = 196\pi \text{ дм}^2 \]

Ответ: Полупериметр ромба равен 56 дм; радиус круга равен 14 дм; площадь круга равна 196\( \pi \) дм².