W prostokącie ABCD o bokach mających długość 7 i 5 wpisano prostokąt KLMN .Wiedząc , że IKLI : I LMI = 2:1 , oblicz pole prostokąta KLMN.

Odpowiedź :

Odpowiedź:

                 P = 20 [j²]  

Szczegółowe wyjaśnienie:

Wyjaśnienie zależności wpisanych na rysunku:

IKLI : I LMI = 2:1, zatem jeśli oznaczymy |LM| = x, to mamy |KL| = 2x

Skoro KLMN jest prostokątem, to trójkąty BKL i CLM są podobne.

{Oznaczając: |∡BKL|=α mamy:

|∡BLK| = 180° - |∡KBL| - |∡BKL| = 180° - 90° - α = 90° - α

|∡CLM| = 180° - |∡BLK| - |∡KLM| = 180° - (90° - α) - 90° = α = |∡BKL|

|∡CML| = 180° - |∡LCM| - |∡CLM| = 180° - 90° - α = 90° - α = |∡BLK|

{|∡CLM|=|∡BKL| ∧ |∡CML|=|∡BLK| ∧ |∡KLM|= |∡LCM|} ⇒ ΔBKL~ΔCLM

Analogicznie możemy uzasadnić, że trójkąty ANK i DMN są podobne do trójkątów BKL i CLM}

Oznaczmy: |CM|=a i |CL|=b

Skoro  ΔBKL~ΔCLM, to:

[tex]\dfrac{|BL|}{|CM|}=\dfrac{|BK|}{|CL|}=\dfrac{|KL|}{|LM|}=\dfrac{2x}{x}=\dfrac21[/tex]

Czyli: |BK| = 2|CL| = 2b

i  |BL| = 2|CM| = 2a

A skoro ΔANK~ΔCLM i |NK| = |ML| to |AK| = |CM| = a

Z treści zadania wynika zatem, że

a + 2b = 7  i   2a + b = 5

                                         [tex]\begin{cases}a + 2b = 7\\2a + b = 5\qquad/\cdot(-2)\end{cases}\\\\ \underline{\begin{cases}a + 2b = 7\\-4a -2b =-10\end{cases}}\\{}\quad-3a=-3\quad/:(-3)\\{}\qquad\ a=1\\\\2\cdot1+b=5\\b=5-2=3[/tex]

Korzystając z tw. Pitagorasa mamy:

x² = a² + b²

x² = 1² + 3²

x² = 1 + 9 = 10

x = √10

               

Pole KLMN to:

P = |KL|·|ML| = 2x·x = 2x²

Czyli:

P = 2·(√10)² = 2·10 = 20                      

Zobacz obrazek Unicorn05