Так как центр окружности лежит на большем основании AD, то он является серединой отрезка AD. То есть OD = R.
Также заметим, что треугольник ACD является равнобедренным, так как углы при основаниях равны (так как трапеция вписана в окружность). Значит, AC = AD = 2R.
Рассмотрим треугольник BCD. По теореме косинусов:
CD^2 = BC^2 + BD^2 - 2BCBD*cos(∠BCD)
Подставляем известные значения и учитываем, что ∠BCD = ∠AOD (как опирается на одну и ту же дугу), а косинус угла равен отношению противолежащего катета к гипотенузе:
Пусть радиус описанной окружности равен R.
Так как центр окружности лежит на большем основании AD, то он является серединой отрезка AD. То есть OD = R.
Также заметим, что треугольник ACD является равнобедренным, так как углы при основаниях равны (так как трапеция вписана в окружность). Значит, AC = AD = 2R.
Рассмотрим треугольник BCD. По теореме косинусов:
CD^2 = BC^2 + BD^2 - 2BCBD*cos(∠BCD)
Подставляем известные значения и учитываем, что ∠BCD = ∠AOD (как опирается на одну и ту же дугу), а косинус угла равен отношению противолежащего катета к гипотенузе:
20^2 = R^2 + 21^2 - 2R21cos(∠AOD)
400 = R^2 + 441 - 42Rcos(∠AOD)
Теперь рассмотрим треугольник AOD:
cos(∠AOD) = OD / AD = R / 2R = 1/2
Подставляем это в предыдущее уравнение:
400 = R^2 + 441 - 42R*(1/2)
400 = R^2 + 441 - 21R
R^2 - 21R - 41 = 0
Решая квадратное уравнение, находим два корня: R1 ≈ 23.537 и R2 ≈ -1.537.
Так как радиус не может быть отрицательным, то радиус описанной окружности равен приблизительно 23.537 см.