Прямая, паряллельная основяниям AD и BС трапеции ABCD, пересекает стороны АВ и CD в точках Р и Е соответственно. Известно, что ВС = 4 см, AD = 14 см, а сумма сторон АВ и CD равна 28 см. Найдите отрезок PE, если в каждую из трапеций APED и PBCF можно впи- сать окружность.
Давайте начнем с изучения геометрических свойств трапеции:
1) Основания трапеции параллельны и равны. В нашем случае AD || BC.
2) Противоположные стороны трапеции параллельны.
3) Диагонали трапеции пересекаются в точке, делящей их в соотношении боковых сторон.
Теперь обратимся к геометрическим свойствам круга:
1) Любая хорда круга делит его на две равные дуги.
2) Перпендикуляр из центра круга к хорде делит хорду на две равные части.
Давайте приступим к решению задачи:
Пусть отрезок PE равен х.
Так как PE - это прямая, параллельная основаниям трапеции AD и BC, то по свойству 2) трапеции, точки P и E делят стороны AB и CD пропорционально.
То есть, AP/AB = EP/BC, и PD/DC = ED/BC.
Теперь применяем свойство 3) трапеции: AP/AB = PD/DC. Мы знаем, что AB + CD = 28, а AD = 14, значит AB = 14 - CD.
Подставим это значение в предыдущее соотношение: AP/(14-CD) = PD/DC.
Так как свойство 1) говорит нам, что APED вписана в окружность, значит AD - это диаметр этой окружности. Это означает, что AP == PD, то есть AP = PD.
Теперь можно записать AP/(14-CD) = AP/DC.
Отбросим AP - это нам не поможет, остается 1/(14-CD) = 1/DC.
Из этого соотношения следует, что 14 - CD = DC.
Теперь мы можем сложить эти два уравнения: 14 = 2DC.
Решим это уравнение: DC = 7.
Теперь, когда мы знаем DC, можно найти ОT - длину средней линии трапеции ABCD. ОТ = (AB + CD)/2 = (14 - DC + DC)/2 = 14/2 = 7.
Теперь давайте рассмотрим PBCF.
Так как EP - это прямая, параллельная основаниям трапеции AD и BC, и PBCF вписана в окружность, то воспользуемся свойством 2) круга: EP = 7.
Теперь рассмотрим APED.
Мы уже знаем, что AP = PD = 7. Так как APED вписана в окружность, воспользуемся свойством 2) круга: АЕ = PD = 7.
Теперь, чтобы найти PE, применим свойство 2) круга к окружностям, описанным около трапеций APED и PBCF: PE = 2АЕ - 2ЕР = 2*7 - 2*7 = 0.
Итак, мы получили, что длина отрезка PE равна 0.
Ответ: Отрезок PE равен 0 см.