👤

W deltoidzie ABCD kąt przy wierzchołku A jest różny od pozostałych kątów, a miara tego kąta jest średnią arytmetyczną miar pozostałych kątów. Wiedząc, że BD= 8 oraz AC = 7, oblicz:

a) długości boków deltoidu ABCD
b) przybliżone miary kątów tego deltoidu przy wierzchołkach B, C i D.

Jest to zadanie nr. 4.9 s. 64, zbiór zadań klasa 3, p. podstawowy, Kurczab.​


Odpowiedź :

Deltoid to czworokąt, który ma dwie pary sąsiednich boków jednakowej długości. Jego przekątne przecinają się pod kątem prostym, a przekątna łącząca kąty "równoramienne", dzieli na pół drugą przekątną, łączącą dwa jednakowe kąty.

a)

Skoro kąt przy wierzchołku A (∡A) jest różny od pozostałych kątów, to jest to kąt między parą jednakowych boków (|AB|=|AD| i |BC|=|CD|).

Z treści zadania wiemy, że:

                     |∡A| = (|∡B| + |∡D| + |∡C|):3

czyli:    3|∡A| = |∡B| + |∡D| + |∡C|

Suma kątów w czworokącie wynosi 360°

czyli:  |∡A| + |∡B| + |∡D| + |∡C| = 360°

Stąd:  

           |∡A| + 3|∡A| = 360°

                4|∡A| = 360°      /:4

                   |∡A| = 90°

Zatem, z własności równoramiennego trójkąta prostokątnego:

         |BD| = |AB|√2            

             8  = |AB|√2    /·√2

           8√2 = 2|AB|     /:2

         |AB| = 4√2

W prostokątnym trójkącie równoramiennym wysokość poprowadzona z wierzchołka kąta prostego jest równa połowie długości przeciwprostokątnej, czyli:

|AS| = 0,5|BD| = 0,5·8 = 4

Stąd:  |CS| = |AC| - |AS| = 7 - 4 = 3

AC dzieli BD na pół, czyli:   |BS| = 0,5|BD| = 4

Czyli z twierdzenia Pitagorasa:

|BS|² + |CS|² = |BC|²

|BC|² = 4² + 3²

|BC|² = 16 + 9

|BC|² = 25

|BC| = 5

Odp. a):  |AB| = |AD|= 4√2,  |BC| = |CD| = 5

b)

Z trójkąta BCS mamy:

    [tex]\bold{tg\,\frac{\angle C}2=\dfrac{|CS|}{|BS|}=\dfrac43=1,(3)\quad\implies\quad\frac{\angle C}2\approx53^o\quad\implies\quad\angle C\approx106^o}[/tex]

Trzeci kąt w trójkącie BCS ma miarę:

|∡CBS| = 180° - 90° - 53° = 37°

A kąt ABS jako kąt przy podstawie prostokątnego trójkąta równoramiennego ma miarę:  |∡ABS| = 45°

Czyli:

        |∡B| =  |∡ABS| + |∡CBS| = 37° + 45° = 82°

W deltoidzie kąty "nierównoramienne" mają tę samą miarę, czyli:

|∡D| = |∡B| = 82°

Odp. b):   |∡B| = 82°,  |∡C| = 106°,  |∡D| = 82°

Zobacz obrazek Unicorn05