Question

В выпуклом шестиугольнике ABCDEF длины отрезков A1D1, B1E1, C1F1 оказались равны, где A1,B1,C1,D1,E1,F1 — середины сторон AB, BC, CD, DE, EF и FA соответственно. Пусть AB=3, BC=4, DE=5. Найдите угол между отрезками A1D1 и B1E1. Ответ выразите в градусах.

Answer 1

Можно построить контр пример , так как этот угол из условия однозначный.
Зададим сразу расстояние одной из прямых , пусть A1D1 , чтобы не вписывать множество переменных для произвольного шестиугольника , определим координаты 5 вершин произвольным образом , учитывая условно заданные расстояние и выпуклость , положим что
A(0,0) , B(3,0) , C(5,sqrt(12)) , D(3,7) , E(-2,8) , F(a,b)
При этом AB=3 , BC=4 , ED=5.
Тогда
A1(3/2,0)
B1(4, sqrt(3))
C1(4, 7/2+sqrt(3))
D1(1/2, 15/2)
E1((a-2)/2 , (b+8)/2)
F1(a/2, b/2)

Из условия A1D1=B1E1=F1C1 , получаем
(a-10)^2+(b+8-sqrt(12))^2=(a-8)^2+(b-7-sqrt(12))^2
откуда b=2a/15+(20*sqrt(3)-17)/10

Через скалярные произведение векторов найдём угол между векторами B1E1 и A1D1

cosa=(20-2a+15(b+8-sqrt(12)))/229
Подставляя найденный b и преобразовывая , получаем что cosa=1/2 или a=60 гр.

Ответ 60 градусов .