Для решения задачи рассмотрим прямоугольник ABCD, где диагонали AC и BD пересекаются в точке O. Нам дано, что каждая диагональ делит угол прямоугольника в отношении 4:5. Это значит, что, например, диагональ AC делит угол ∠DAB на две части, одна из которых в четыре раза меньше другой.
Обозначим углы следующим образом:
- ∠DAB = α
- ∠BAC = 4θ
- ∠CAD = 5θ
Так как ∠DAB = 90°, мы имеем:
[ 4θ + 5θ = 90° ]
[ 9θ = 90° ]
[ θ = 10° ]
Теперь рассмотрим диагональ BD, которая делит угол ∠ABC. Подобным образом:
- ∠ABC = α
- ∠ABD = 4φ
- ∠CBD = 5φ
Так как ∠ABC = 90°, мы имеем:
[ 4φ + 5φ = 90° ]
[ 9φ = 90° ]
[ φ = 10° ]
Теперь рассмотрим точки пересечения диагоналей. Диагонали AC и BD пересекаются под углом, который является суммой углов ∠AOB и ∠COD, где ∠AOB = ∠DAB + ∠BCA, а ∠COD = ∠ABC + ∠CDA.
Пусть угол между диагоналями AC и BD равен ∠AOC. Тогда:
[ ∠AOC = ∠AOB + ∠COD = (4θ + 4φ) + (5θ + 5φ) ]
[ ∠AOC = 4θ + 4φ + 5θ + 5φ ]
[ ∠AOC = 9θ + 9φ ]
Подставляя значения θ и φ:
[ ∠AOC = 9 \cdot 10° + 9 \cdot 10° = 90° + 90° = 180° ]
Это значение указывает, что диагонали делят углы пополам, поэтому фактически угол между ними равен:
[ 180° - 2 \cdot 45° = 90° ]
Таким образом, меньший угол между диагоналями прямоугольника равен 90°.