OMCC
Solución OMCC 1999 problema 4
Nota: diremos que el área de la figura $\mathcal{P}$ es $[\mathcal{P}]$
Iniciamos prolongando $CM$ hasta que intersecta a la línea $AB$ en $N$.
Como $M$ es el punto medio de $AD$, y $AB\parallel CD$, los triángulos
$\bigtriangleup NAM$ y $\bigtriangleup CDM$ son congruentes, y
$NM=MC$.
Como comparten base y altura, los triángulos $\bigtriangleup NMB$
y $\bigtriangleup BMC$ tienen la misma área. A demás, como son congruentes,
$[\bigtriangleup NAM]=[\bigtriangleup CDM]$. Entonces
\begin{align*}
[ABCD]&=[ABM]+[MBC]+[CDM]\\
&=[ABM]+[MBC]+[NAM]\\
&=[NMB]+[MBC]\\
&=2\cdot[MBC].
\end{align*}
Entonces el área de $ABCD$ es el doble del área de
$\bigtriangleup MBC$.
También, por la fórmula de área, $[MBC]=\frac12 ab \sin{150^{\circ}}$.
Entonces $[ABCD]=2\cdot\frac12 ab \sin{150^{\circ}}= \boxed{\frac12ab}$.
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