1. Опустим высоты ВН и СР.AD-BC=AH+PD.AB>AH (1) и CD>PD (2), ак гипотенузы прямоугольных треугольниковАВН и СDP. Сложив (1) и (2), имеем: АВ+CD>AH+PD.Что и требовалось доказать.2. В треугольниках HBD и PCA BD>HP+PD (1) и AC>HP+AH (2).Сложим (1) и (2): AC+BD>HP+PD+HP+AH, но НР=ВС и PD+HP+AH = AD.Тогда AC+BD>ВС+AD, что и требовалось доказать.3.AD-BC=AH+PD, но АН<AB, a PD<CD тогда тем более AD-BC<AB+СD.Что и требовалось доказать.4. Диагонали трапеции точкой их пересечения образуют два подобных треугольникаВОС и AOD с коэффициентом подобия k=BC/AD. Значит и диагонали точкой пересечения делятся в таком же отношении, а не пополам, что и требовалось доказать.
AB = CD так как трапеция равнобедренная, ∠ВАD = ∠CDA как углы при основании равнобедренной трапеции, AD - общая сторона для треугольников BAD и CDA, ⇒ ΔBAD = ΔCDA по двум сторонам и углу между ними.
Значит ∠CAD = ∠BDA. Тогда ΔOAD равнобедренный, прямоугольный, и его высота (ОН) является и медианой, проведенной к гипотенузе, значит, равна ее половине: ОН = AD/2
ΔВОС подобен ΔDOA по двум углам, значит и ОК = ВС/2
КН = AD/2 + BC/2 = (AD + BC)/2 ⇒ высота равна средней линии.
∠ВАD = ∠CDA как углы при основании равнобедренной трапеции,
AD - общая сторона для треугольников BAD и CDA, ⇒
ΔBAD = ΔCDA по двум сторонам и углу между ними.
Значит ∠CAD = ∠BDA.
Тогда ΔOAD равнобедренный, прямоугольный, и его высота (ОН) является и медианой, проведенной к гипотенузе, значит, равна ее половине:
ОН = AD/2
ΔВОС подобен ΔDOA по двум углам, значит и
ОК = ВС/2
КН = AD/2 + BC/2 = (AD + BC)/2 ⇒ высота равна средней линии.
Sabcd = (AD + BC)/2 · KH = KH · KH = 18² = 324 см²
И вообще, в равнобедренной трапеции с перпендикулярными диагоналями высота равна средней линии трапеции (или полусумме оснований).