Дано:
ABCD — параллелограмм,
AB=a, AD=b, ∠A=α
Найти:
BD, AC, φ — угол между диагоналями
Решение:
1)В △ABD по теор. косинусов: BD2=AB2+AD2−2AB⋅ADcos∠A
2)В △ABC:∠B=180∘−α
AC2=a2+b2−2abcos(180∘−α)=a2+b2+2abcosα
3)O=AC∩BD;в △AOD:AO=2AC,DO=2BD,∠AOD=φ
AD2=AO2+DO2−2AO⋅DOcosφ
b2=4AC2+4BD2−22AC2BDcosφ⟹4b2=AC2+BD2−2AC⋅BDcosφ
4b2=(a2+b2+2abcosα)+(a2+b2−2abcosα)−2AC⋅BDcosφ
2AC⋅BDcosφ=2a2−2b2⟹cosφ=AC⋅BDa2−b2
Ответ: d1=a2+b2−2abcosα, d2=a2+b2+2abcosα, φ=arccos(a2+b2)2−4a2b2cos2αa2−b2.