(1)
BE²=2²+4² = 20
DE²=3²+2² = 13
BD²=3²+4² = 25
余弦定理より、
cos∠BED = (BE²+DE²-BD²) / (2・BE・DE)
= (20+13-25) / (2√20√13)
= 4 / √20√13
= 2√65 / 65
(2)
sin²θ + cos²θ =1 より
sin²∠BED = 1 - cos²∠BED
= 1 - (2 / √65)²
= 1 - 4/65
= 61/65
0° < ∠BED < 180° は明らかだから、
sin∠BED > 0
∴sin∠BED=√(61/65)
S=1/2・BE・DE・sin∠BED
=1/2・2√5・√13・√(61/65)
=√61