Боковые стороны AB и CD трапеции ABCD равны соответственно 20 и 29, а основание BC равно 4. Биссектриса угла ADC проходит через середину стороны AB. Найдите площадь трапеции.
Пусть M — середина AB (см. рис.). Продолжим биссектрису DM угла ADC до пересечения с продолжением основания BC в точке K. Поскольку ∠CKD = ∠ADK = ∠CDK, треугольник KCD — равнобедренный, KC = CD = 29, тогда
Из равенства треугольников AMD и BMK следует, что AD = BK = 25.
Проведем через вершину C прямую, параллельную стороне AB до пересечения с основанием AD в точке P, тогда
Треугольник CPD — прямоугольный, так как
Поэтому CP — высота трапеции. Следовательно,
Ответ: 290.
Приведем решение Супер Гирчика.
Пусть M — середина AB, N — середина CD. Проведем среднюю линию MN. ∠ADM = ∠DMN как накрестлежащие, ∠ADM = ∠MDN, поскольку DN является биссектрисой, тогда ∠MDN = ∠DMN, следовательно, треугольник MND равнобедренный,
Средняя линия трапеции равна полусумме оснований. Найдем основание трапеции AD:
Опустим из точки B перпендикуляр BQ на основание AD. Пусть AQ = x, тогда в прямоугольном треугольнике ABQ по теореме Пифагора
Опустим из точки C перпендикуляр CT на основание AD. Заметим, что TD = AD − x − QT = 21 − x, тогда в прямоугольном треугольнике CTD по теореме Пифагора
Заметим, что BQ = CT, тогда
Следовательно, точка A совпадает с точкой Q, значит, AB ⊥ AD, то есть является высотой трапеции. Тогда




Эта задача имеет неправильное решение, так как мы не знаем, что PC=AB=20, и что угол BAD=90(что основание AD=BC+PD). Правильное решение: Узнаем сторону PC из теоремы пифагора, треугольник CPD прямоугольный по высоте PC(то есть проводим не параллельную AB сторону, это не поможет ведь не доказано, что угол BAD прямой, а высоту). И доказываем, что угол BAD равен 90 градусов, так как если он не 90 градусов, то можно провести еще одну высоту BM, и по теореме пифагора AM равно корню из разности квадратов AB и BM. Но BM равно PC, как высоты и противоположные стороны в прямоугольнике. Тогда AM равно 0, и угол BAD 90 градусов (если сторона равна 0 то ее нет, и точка M лежит в точке A). И только после этого можно найти основание AD и по формуле площадь.
В решении показывается, что
Причём,
по построению параллельно стороне
значит и
перпендикулярно
что и отражено на рисунке.