Дан параллелограмм ABCD, в котором точка P является точкой пересечения его диагоналей. Из точки P проведены перпендикуляры к сторонам AB и AD, основания которых обозначены как точки X и Y соответственно. Также известно, что AX = 2, BX = 5 и AY = 1. Нужно найти DY².
Для решения данной задачи воспользуемся свойствами параллелограмма и теоремой Пифагора.
Свойства параллелограмма:
1. Противоположные стороны параллелограмма равны.
2. Диагонали параллелограмма делятся пополам.
Исходя из первого свойства, имеем AB = CD и AD = BC.
Из второго свойства, получим AP = CP и DP = BP.
Обозначим длину стороны параллелограмма AB (равную стороне CD) как а.
Тогда AX = AP + PX = AP + BX = AP + 5, так как BP = BX.
Аналогично подставим вместо DY - DQ + QY = DP + QY = DP + AY = DP + 1.
Теперь мы можем представить параллелограмм ABCD в виде двух прямоугольных треугольников - ABX и ADY.
В треугольнике ABX применим теорему Пифагора:
(AB)² = (AX)² + (BX)²,
а также подставим вместо AX и BX известные значения:
a² = (2 + 5)²,
a² = 7²,
a² = 49.
В треугольнике ADY также применим теорему Пифагора:
(AD)² = (AY)² + (DY)²,
и подставим вместо AD и AY известные значения:
a² = (1 + DY)²,
a² = 1 + 2DY + DY²,
DY² + 2DY = a² - 1.
Так как мы знаем, что a² = 49, подставим это значение:
DY² + 2DY = 49 - 1,
DY² + 2DY = 48.
Теперь нужно решить полученное уравнение второй степени относительно DY:
DY² + 2DY - 48 = 0.
Для решения данного квадратного уравнения воспользуемся формулой дискриминанта:
D = b² - 4ac,
где a = 1, b = 2 и c = -48.
Вычисляем дискриминант:
D = 2² - 4 * 1 * (-48),
D = 4 + 192,
D = 196.
Так как дискриминант положительный, у уравнения существуют два действительных корня.
Теперь находим сами корни:
DY₁ = (-b + √D) / 2a,
DY₁ = (-2 + √196) / 2 * 1,
DY₁ = (-2 + 14) / 2,
DY₁ = 12 / 2,
DY₁ = 6.
DY₂ = (-b - √D) / 2a,
DY₂ = (-2 - √196) / 2 * 1,
DY₂ = (-2 - 14) / 2,
DY₂ = -16 / 2,
DY₂ = -8.
Поскольку длина стороны не может быть отрицательной, отбрасываем второй корень DY₂ = -8 и выбираем корень DY₁ = 6.
Таким образом, DY² = DY₁² = 6² = 36.
Ответ: DY² = 36.