Прямоугольник — это четырехугольник, у которого противоположные стороны равны и все углы прямые (по (90^\circ)). Важное свойство диагоналей прямоугольника заключается в том, что они равны по длине и делят друг друга пополам в точке пересечения.
Дано:
- (ABCD) — прямоугольник.
- Диагонали (AC) и (BD) пересекаются в точке (O).
- Угол (\angle AOB = 40^\circ).
Найти:
Решение:
Рассмотрим свойства диагоналей прямоугольника. Поскольку диагонали равны и делят друг друга пополам, точка пересечения O является их серединой. Кроме того, диагонали образуют два равнобедренных треугольника: (\triangle AOB), (\triangle BOC), (\triangle COD), (\triangle DOA).
В треугольнике (\triangle AOB):
- Углы (\angle BAO) и (\angle ABO) равны, так как треугольник (\triangle AOB) равнобедренный ((OA = OB)).
- Сумма углов любого треугольника равна (180^\circ). Поэтому:
[
\angle AOB + \angle BAO + \angle ABO = 180^\circ.
]
Подставим известные значения:
[
40^\circ + \angle BAO + \angle BAO = 180^\circ.
]
Упростим уравнение:
[
40^\circ + 2\angle BAO = 180^\circ.
]
Выразим (2\angle BAO):
[
2\angle BAO = 180^\circ - 40^\circ = 140^\circ.
]
Найдем (\angle BAO):
[
\angle BAO = \frac{140^\circ}{2} = 70^\circ.
]
Ответ:
Угол (\angle BAO = 70^\circ).