1240. В выпуклом четырёхугольнике отрезки, соединяющие середины противоположных сторон, равны соответственно
a
и
b
и пересекаются под углом
60^{\circ}
. Найдите диагонали четырёхугольника.
Ответ.
\sqrt{a^{2}+b^{2}+ab}
,
\sqrt{a^{2}+b^{2}-ab}
.
Указание. Середины сторон любого четырёхугольника являются вершинами параллелограмма (см. задачу 1204).
Решение. Середины сторон любого четырёхугольника являются вершинами параллелограмма (см. задачу 1204). В данном случае диагонали параллелограмма равны
a
и
b
, а угол между ними равен
60^{\circ}
.
Стороны параллелограмма найдём по теореме косинусов:
\frac{1}{2}\sqrt{a^{2}+b^{2}+ab},~\frac{1}{2}\sqrt{a^{2}+b^{2}-ab}.

Диагонали данного четырёхугольника в два раза больше соответствующих сторон параллелограмма.