Как доказать что четырехугольник трапеция
Перейти к содержимому

Как доказать что четырехугольник трапеция

  • автор:

Трапеция

Трапецией называется четырехугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие не параллельны.

Замечание

Сумма углов при боковой стороне трапеции равна $180^\circ$.

Доказательство

Действительно, так как основания трапеции параллельны, а боковая сторона является секущей, то углы при боковой стороне являются внутренними односторонними углами при параллельных прямых, и, следовательно, их сумма равна $180^\circ$.

Определение

Свойства равнобедренной трапеции

Доказательство

Докажем первый пункт теоремы.

Рассмотрим равнобедренную трапецию $ABCD$, $AB=CD$.

Докажем, что $\angle A=\angle D$.

Проведем из точек $B$ и $C$ высоты $BE$ и $CF$.

Треугольники $\triangle ABE$ и $\triangle CFD$ равны по катету и гипотенузе ($AB=CD, BE=CF$).

Следовательно, $\angle A=\angle D$.

Докажем второй пункт теоремы.

В равнобедренной трапеции $ABCD$ рассмотрим треугольники $\triangle ABD$ и $\triangle ACD$.

Они равны по первому признаку ($AB=CD$, $AD$ – общая, $\angle A=\angle D$ по первому пункту).

Докажем третий пункт теоремы.

Пусть диагонали равнобедренной трапеции $ABCD$ пересекаются в точке $O$. Докажем, что треугольники $\triangle AOD$ и $\triangle BOC$ – равнобедренные, а треугольники $\triangle AOB$ и $\triangle COD$ равны.

Действительно, во втором пункте уже было доказано, что $\triangle ABD=\triangle ACD$.

Следовательно, $\angle 1=\angle 2$, а так как они накрест лежащие с углами $\angle 3$ и $\angle 4$ соответственно, то $\angle 3=\angle 4$, что и означает, что треугольники $\triangle AOD$ и $\triangle BOC$ – равнобедренные.

Тогда $AO=OD$ и $BO=OC$, и как следствие, $\triangle AOB=\triangle COD$ по третьему признаку равенства треугольников.

Докажем четвертый пункт теоремы.

Так как $\triangle AEB=\triangle CFD$ (по катету и гипотенузе), то $AE=FD$.

Кроме того, $EF=BC$, следовательно, $AE=\dfrac<2>$ и $AF=\dfrac<2>+BC=\dfrac<2>$.

Признаки равнобедренной трапеции

Доказательство

Докажем первый пункт теоремы.

Рассмотрим трапецию $ABCD$, в которой $\angle A=\angle D$.

Докажем, что тогда $AB=CD$, то есть трапеция равнобедренная.

Проведем из вершины $C$ отрезок $CE$ параллельный стороне $AB$.

Тогда $\angle A=\angle CED$, как соответственные углы.

Следовательно, $\angle CED=\angle D$, а тогда $\triangle CED$ – равнобедренный.

А поскольку $AB=CE$ ($ABCE$ – параллелограмм), то $AB=CD$.

Докажем второй пункт теоремы.

Рассмотрим трапецию $ABCD$, у которой $AC=BD$.

Докажем, что тогда $AB=CD$.

Построим из точки $C$ прямую, параллельный диагонали $BD$. Пусть она пересекает прямую $AD$ в точке $F$.

Тогда $BD=CF$, так как $BCFD$ – параллелограмм по определению.

Тогда $\triangle ACF$ – равнобедренный, так как $AC=CF$.

Следовательно $\angle OAD=\angle ODA$, и $\triangle AOD$ – равнобедренный.

Тогда $AO=OD$ и $BO=OC$.

Следовательно, $\triangle BOA=\triangle COD$ по первому признаку ($\angle BOA=\angle COD$ — как вертикальные).

Теорема (о равнобедренной трапеции с перпендикулярными диагоналями)

В равнобедренной трапеции со взаимно перпендикулярными диагоналями высота равна средней линии.

Доказательство

Рассмотрим равнобедренную трапецию $ABCD$, в которой $AC\perp BD$.

Докажем, что в такой трапеции высота $CH$ равна средней линии то есть полусумме оснований.

Действительно, $\triangle AOD$ – равнобедренный и прямоугольный, следовательно, $\angle OAD = 45^\circ$. Тогда $\triangle AHC$ – равнобедренный, то есть $AH=CH$.

Трапеция и ее свойства

Трапеция — это называется четырехугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие — не параллельны.

Параллельные стороны называются основаниями трапеции, а непараллельные — боковыми сторонами трапеции.

Средней линией трапеции называется отрезок, соединяющий середины ее боковых сторон.

Если боковые стороны равны, трапеция называется равнобедренной.

Высотой трапеции называется перпендикуляр, проведенный из любой точки одного из оснований трапеции к прямой, содержащей другое основание.

Трапеция называется вписанной в окружность, если каждая ее вершина принадлежит окружности.

Трапеция называется описанной вокруг окружности, если каждая ее сторона касается окружности.

Трапеция называется равнобедренной (равнобокой, равнобочной), если ее боковые стороны равны.

Трапеция, один из углов которой прямой, называется прямоугольной.

Теоремы о средней линии и диагоналях трапеции

Теорема 1. Средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме: .

Теорема 2. Диагонали трапеции делят среднюю линию трапеции на три отрезка. Средний из них равен полуразности оснований, а два крайних равны между собой: .

Теорема 3. Средняя линия треугольника, составленного из диагоналей и суммы оснований трапеции, равна средней линии трапеции: .

Теорема 4. Четыре точки: середины оснований трапеции, точка пересечения ее диагоналей и точка пересечения продолжений ее боковых сторон — лежат на одной прямой.

Эта теорема называется также «Замечательное свойство трапеции».

Теорема 5. Диагонали трапеции делят ее на четыре треугольника. Два из них, содержащие боковые стороны, равновелики (имеют равные площади), а два других, содержащие основания, подобны.

Теоремы о площади трапеции

Теорема 6. Площадь трапеции равна произведению полусуммы ее оснований на высоту: .

Теорема 7. Площадь трапеции равна произведению ее средней линии на высоту: .

Теорема 8. Площадь трапеции (как и всякого выпуклого четырехугольника) равна половине произведения ее диагоналей на синус угла между ними: , где (Вместо можно брать

Теорема 9. Если в трапецию можно вписать окружность, то (как и для всякого описанного многоугольника) площадь трапеции равна произведению ее полупериметра на радиус вписанной окружности: . Таким образом, .

Теорема 10. Площадь трапеции равна площади треугольника, составленного из диагоналей и суммы оснований этой трапеции. (Сравни эту теорему и теорему 3.)

Теоремы о вписанных и описанных трапециях

Теорема 11. Если трапеция вписана в окружность, то она равнобедренная. И наоборот, если трапеция равнобедренная, то около нее можно описать окружность.

Теорема 12. Если трапеция описана около окружности, то сумма оснований трапеции равна сумме ее боковых сторон.

Задачи ЕГЭ и ОГЭ по теме: Трапеция

Найдите высоту трапеции ABCD, опущенную из вершины B, если стороны квадратных клеток равны .

Высота трапеции— это отрезок, перпендикулярный ее основаниям. Проведем высоту из вершины . Так как сторона квадратной клетки равна , то по теореме Пифагора получаем, что .

Основания трапеции равны 18 и 6, боковая сторона, равная 7, образует с одним из оснований трапеции угол . Найдите площадь трапеции.

Углы ABC и BAH — односторонние, их сумма равна , и тогда BAH

Из ABH найдем высоту BH. Катет, лежащий против угла в , равен половине гипотенузы. Получаем, что BH = 3,5.

Площадь трапеции равна .

Основания трапеции равны 4 и 10. Найдите больший из отрезков, на которые делит среднюю линию этой трапеции ее диагональ.

Что можно увидеть на чертеже? Можно сказать, что изображена трапеция ABCD, и в ней проведена средняя линия. А можно увидеть и другое — два треугольника, ABC и ACD, в которых проведены средние линии.

Напомним, что средняя линия треугольника — это отрезок, соединяющий середины двух его сторон. Средняя линия треугольника параллельна третьей его стороне и равна половине этой стороны. Из ACD находим, что

Основания трапеции равны 3 и 2. Найдите отрезок, соединяющий середины диагоналей трапеции.

Проведем PQ — среднюю линию трапеции, PQ = 2,5 и . Отсюда получаем, что середина отрезка AC, то есть PM — средняя линия треугольника ABC и PM = 1. Аналогично, NQ = 1.

Прямая, проведенная параллельно боковой стороне трапеции через конец меньшего основания, равного 4, отсекает треугольник, периметр которого равен 15. Найдите периметр трапеции.

Периметр треугольника равен сумме его сторон, то есть

Периметр трапеции равен

В равнобедренной трапеции ABCD диагональ AC является биссектрисой острого угла трапеции и образует со стороной CD угол . Найдите углы трапеции.

Пусть CAD , тогда CAB и BAD , так как трапеция равнобедренная.

Сумма углов , откуда

В равнобедренной трапеции основания равны 10 м и 24 м, боковая сторона 25 м. Найдите высоту трапеции.

В равнобедренной трапеции проведем высоты. Получим прямоугольник и два равных прямоугольных треугольника. Тогда основание каждого треугольника равно 7 и Отсюда,

Тупой угол равнобедренной трапеции равен , а высота, проведенная из вершины этого угла, делит большее основание на отрезки 1,4 см и 3,4 см. Найдите площадь трапеции.

Проведем две высоты. Они разделят трапецию на три части: прямоугольник и два равных прямоугольных треугольника с острым углом .

Каждый треугольник равнобедренный, поэтому h = 1,4.

Нетрудно видеть, что верхнее основание трапеции равно 2, а нижнее — 4,8. Отсюда площадь трапеции равна .

Площадь трапеции равна 60м а основания 8 м и 12 м. Найдите высоту трапеции.

Так как площадь трапеции , то , откуда h = 6.

В равнобедренной трапеции диагонали перпендикулярны и равны Найдите площадь трапеции.

Проведем CE BD и DE — продолжение AD.

Так как BCDE — параллелограмм, то CE = a.

По теореме 10 получим, что .

В трапеции ABCD с большим основанием AD диагональ AC перпендикулярна к боковой стороне CD и является биссектрисой угла A.

Найдите AD, если периметр трапеции равен 20, а угол D равен .

По условию задачи в прямоугольном ACD

D , следовательно, CAD .

Так как AC — биссектриса, то CAB , откуда DAB , то есть, трапеция равнобедренная. BCA CAD как накрест лежащие, поэтому ABC — равнобедренный.

Обозначим длины боковых сторон ABC буквой x.

Тогда AB = BC = CD = x, и AD = 2x, так как в прямоугольном ACD против угла в лежит катет, равный половине гипотенузы.

Таким образом, периметр трапеции, равный 20, составляет 5x, отсюда

В равнобедренной трапеции ABCD с острым углом меньшее основание BC равно 2, а боковая сторона AB равна 10. Продолжения боковых сторон трапеции пересекаются в точке M. Во сколько раз площадь трапеции больше площади треугольника BCM?

Нетрудно видеть, что BCM равносторонний и BM = 2, тогда AM = 12 и BCM подобен ADM c коэффициентом .

Площадь трапеции будет равна

Сумма углов при одном из оснований трапеции равна . Найдите длину отрезка, соединяющего середины оснований, если основания равны 6 и 10.

Продолжим боковые стороны до пересечения в точке E и отметим точки F и G — середины оснований трапеции.

Так как сумма углов при основании трапеции равна , то , поэтому EF и EG — медианы в прямоугольных треугольниках BEC и AED соответственно.

Известно, что медиана, проведенная к гипотенузе, равна ее половине, значит

Найдите радиус окружности, вписанной в равнобочную трапецию, если средняя линия трапеции равна 10, а ее площадь 24.

Так как площадь трапеции равна , а высота трапеции равна диаметру вписанной окружности, то есть то , откуда .

Периметр прямоугольной трапеции равен 32, а большая боковая сторона равна 10. Найдите радиус r вписанной в трапецию окружности.

По свойствам описанной трапеции сумма ее боковых сторон равна сумме оснований, поэтому

Сторона AB равна диаметру окружности, поэтому .

Около окружности описана трапеция, сумма боковых сторон которой равна 40. Найдите длину ее средней линии.

Длина средней линии трапеции равна полусумме оснований. Если трапеция описана вокруг окружности, то в ней сумма оснований равна сумме боковых сторон, поэтому

В окружность вписана трапеция так, что диаметр окружности служит основанием трапеции, а вершины другого основания делят полуокружность на три равные части. Найдите тупые углы трапеции. Ответ выразите в градусах.

Так как AD — диаметр окружности, то дуга ABCD равна . Она делится на три равные части по

Вписанный угол D опирается на дугу ABC, которая равна , отсюда и, стало быть,

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими публикациями. Информация на странице «Трапеция и ее свойства» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам. Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в ВУЗ или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий. Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.

Трапеция

Среди геометрических фигур встречаются четырехугольники, у которых две противоположные стороны лежат параллельно по отношению друг к другу, а другие две – не параллельно. Такая фигура называется трапецией. Название близко к слову «трапеза», так как оба пришли из греческого языка, и корень слова означает «столик». Впервые о трапеции поведал миру математик из Греции Посидоний. Древние египтяне еще до нашей эры определили некоторые свойства трапеции.

В трапеции можно провести среднюю линию, соединяющую точки, расположенные на середине боковых сторон фигуры. Если провести от одной параллельной стороны к другой, от основания к основанию, перпендикулярную прямую, то она будет высотой трапеции.

Свойства этого четырехугольника таковы:

    Кроме оснований, о параллельности которых известно, подобно лежит к ним и средняя линия. Она будет равна половине суммы двух оснований.

Определить четырехугольник как трапецию можно по такому признаку, как параллельность оснований и отсутствие параллельности у боковых сторон. При этом сумма углов, прилегающих к одной боковой стороне, будет 180 градусов, а к другой – не будет равна этому значению. По этим признакам можно доказать, что данный четырехугольник – трапеция.

Определить площадь трапеции можно несколькими способами:

  1. Сложить основания, разделить сумму пополам и умножить на высоту.
  2. Среднюю линию умножить на высоту.
  3. Умножить диагонали, разделить полученное произведение пополам, и результат умножить на синус угла, лежащего между диагоналями трапеции.

Если сумма оснований и сумма боковых сторон одинаковы, то эта трапеция будет равнобедренной, или равнобокой.

В такую фигуру можно вписать окружность. Для равнобокой трапеции характерна равность следующих величин:

  • диагоналей;
  • углов при основании;
  • суммы в 180 градусов углов, лежащих напротив друг друга.

Можно построить и прямоугольную трапецию. В этом случае одна из боковых сторон к основанию будет проведена под прямым углом.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Теорема: Если четырехугольник является трапецией, то ее:

а) средняя линия параллельна основаниям и равна их полусумме;

б) площадь равна произведению средней линии на высоту.

Доказательство.

а) Пусть АВ — средняя линия трапеции KLMN.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Проведем прямую LB, пусть она пересекает прямую KN в точке С. Треугольники LBM и CBN равны, так как у них углы LBM и CBN равны как вертикальные, углы LMB и CNB равны как накрест лежащие при параллельных LM и КС, пересеченных прямой MN, стороны NB и MB равны по условию. Поэтому отрезки LB и ВС равны. Значит, АВ — средняя линия треугольника KLC, а отрезок АВ параллелен отрезку КС и, значит, основанию трапеции KN. А поскольку основания KN и LM параллельны, то средняя линия АВ параллельна и основанию LM. Мы доказали, что средняя линия трапеции параллельна обоим основаниям трапеции. Докажем теперь, что она равна полусумме этих оснований.

В соответствии с теоремой о средней линии треугольника получаем:

Но КС = KN + NC, a NC = LM, поэтому

АВ = 1/2 (KN + NC) = 1/2 (KN + LM) =1/2(KN+LM).

б) Мы знаем, что площадь трапеции равна произведению полусуммы ее оснований на высоту. Но, не забывайте о том, что полусумма оснований равна средней линии. Поэтому площадь трапеции равна произведению средней линии на высоту.

Трапеция и ее свойства с определением и примерами решения

Содержание:

Трапецией называют четырехугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие не параллельны.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

На рисунке 66 изображена трапеция Как доказать что четырехугольник является трапецией

Свойства трапеции

Рассмотрим некоторые свойства трапеции.

1. Сумма углов трапеции, прилежащих к боковой стороне, равна 180°.

Так как Как доказать что четырехугольник является трапециейто Как доказать что четырехугольник является трапецией(как сумма внутренних односторонних углов). Аналогично Как доказать что четырехугольник является трапецией

2. Трапеция является выпуклым четырехугольником.

Высотой трапеции называют перпендикуляр, проведенный из любой точки основания трапеции к прямой, содержащей другое ее основание.

Как правило, высоту трапеции проводят из ее вершины. На рисунке 67 Как доказать что четырехугольник является трапецией— высота трапеции Как доказать что четырехугольник является трапецией

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Свойства равнобокой трапеции

Рассмотрим некоторые важные свойства равнобокой трапеции.

1. В равнобокой трапеции углы при основании равны.

Доказательство:

1) Пусть в трапеции Как доказать что четырехугольник является трапециейПроведем высоты трапеции Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапециейиз вершин ее тупых углов Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапецией(рис. 70). Получили прямоугольник Как доказать что четырехугольник является трапециейПоэтому Как доказать что четырехугольник является трапецией

Как доказать что четырехугольник является трапецией

2) Как доказать что четырехугольник является трапецией(по катету и гипотенузе). Поэтому Как доказать что четырехугольник является трапецией

3) Также Как доказать что четырехугольник является трапециейНо Как доказать что четырехугольник является трапециейпоэтому Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапециейСледовательно, Как доказать что четырехугольник является трапецией

2. Диагонали равнобокой трапеции равны.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Доказательство:

Рассмотрим рисунок 71. Как доказать что четырехугольник является трапецией(как углы при основании равнобокой трапеции), Как доказать что четырехугольник является трапецией— общая сторона треугольников Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапециейПоэтому Как доказать что четырехугольник является трапецией(по двум сторонам и углу между ними). Следовательно, Как доказать что четырехугольник является трапецией

Пример:

Как доказать что четырехугольник является трапецией— точка пересечения диагоналей равнобокой трапеции Как доказать что четырехугольник является трапециейс основаниями Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапецией(рис. 71). Докажите, что Как доказать что четырехугольник является трапецией

Доказательство:

Как доказать что четырехугольник является трапецией(доказано выше). Поэтому Как доказать что четырехугольник является трапециейПо признаку равнобедренного треугольника Как доказать что четырехугольник является трапецией— равнобедренный. Поэтому Как доказать что четырехугольник является трапециейПоскольку Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапециейто Как доказать что четырехугольник является трапецией(так как Как доказать что четырехугольник является трапецией).

Теорема (признак равнобокой трапеции). Если в трапеции углы при основании равны, то трапеция — равнобокая.

Доказательство:

1) Пусть в Как доказать что четырехугольник является трапециейуглы при большем основании Как доказать что четырехугольник является трапециейравны (рис. 70), то есть Как доказать что четырехугольник является трапециейПроведем высоты Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапециейони равны.

2) Тогда Как доказать что четырехугольник является трапецией(по катету и противолежащему углу). Следовательно, Как доказать что четырехугольник является трапециейТаким образом, трапеция равнобокая, что и требовалось доказать.

В «Началах» Евклид под термином «трапеция» подразумевал любой четырехугольник, не являющийся параллелограммом. Большинство математиков Средневековья использовали термин «трапеция» с тем же смыслом.

Свойство средней линии трапеции

Средней линией трапеции называют отрезок, соединяющий середины ее боковых сторон.

Рассмотрим свойство средней линии трапеции.

Теорема (свойство средней линии трапеции). Средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме.

Доказательство:

Пусть Как доказать что четырехугольник является трапецией— данная трапеция, Как доказать что четырехугольник является трапецией— ее средняя линия (рис. 109). Докажем, что Как доказать что четырехугольник является трапециейКак доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапецией

Как доказать что четырехугольник является трапецией

1) Проведем луч Как доказать что четырехугольник является трапециейдо его пересечения с лучом Как доказать что четырехугольник является трапециейПусть Как доказать что четырехугольник является трапецией— точка их пересечения. Тогда Как доказать что четырехугольник является трапецией(как внутренние накрест лежащие при параллельных прямых Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапециейи секущей Как доказать что четырехугольник является трапецией(как вертикальные), Как доказать что четырехугольник является трапецией(по условию). Следовательно, Как доказать что четырехугольник является трапецией(по стороне и двум прилежащим углам), откуда Как доказать что четырехугольник является трапециейКак доказать что четырехугольник является трапецией(как соответственные стороны равных треугольников).

2) Поскольку Как доказать что четырехугольник является трапециейто Как доказать что четырехугольник является трапецией— средняя линия треугольника Как доказать что четырехугольник является трапециейТогда, по свойству средней линии треугольника, Как доказать что четырехугольник является трапециейа значит, Как доказать что четырехугольник является трапециейНо так как Как доказать что четырехугольник является трапециейто Как доказать что четырехугольник является трапецией

3) Кроме того, Как доказать что четырехугольник является трапецией

Пример:

Докажите, что отрезок средней линии трапеции, содержащийся между ее диагоналями, равен полуразности оснований.

Доказательство:

Пусть Как доказать что четырехугольник является трапецией— средняя линия трапеции Как доказать что четырехугольник является трапецией— точка пересечения Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапецией— точка пересечения Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапецией(рис. 110). Пусть Как доказать что четырехугольник является трапециейДокажем, что Как доказать что четырехугольник является трапецией

Как доказать что четырехугольник является трапецией

1) Так как Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапециейто, по теореме Фалеса, Как доказать что четырехугольник является трапецией-середина Как доказать что четырехугольник является трапецией— середина Как доказать что четырехугольник является трапециейПоэтому Как доказать что четырехугольник является трапецией— средняя линия треугольника Как доказать что четырехугольник является трапециейКак доказать что четырехугольник является трапецией— средняя линия треугольника Как доказать что четырехугольник является трапецией

Тогда Как доказать что четырехугольник является трапецией

2) Как доказать что четырехугольник является трапецией— средняя линия трапеции, поэтому Как доказать что четырехугольник является трапецией

3) Как доказать что четырехугольник является трапецией

Пример:

Решение:

Пусть Как доказать что четырехугольник является трапецией— данная трапеция, Как доказать что четырехугольник является трапецией— ее средняя линия, Как доказать что четырехугольник является трапецией(рис. 111).

Как доказать что четырехугольник является трапецией

1) Обозначим Как доказать что четырехугольник является трапециейТогда

Как доказать что четырехугольник является трапецией

2) Как доказать что четырехугольник является трапецией(по условию). Как доказать что четырехугольник является трапецией(как внутренние накрест лежащие при параллельных прямых Как доказать что четырехугольник является трапециейи Как доказать что четырехугольник является трапециейи секущей Как доказать что четырехугольник является трапециейПоэтому Как доказать что четырехугольник является трапециейСледовательно, Как доказать что четырехугольник является трапецией— равнобедренный, у которого Как доказать что четырехугольник является трапецией(по признаку равнобедренного треугольника). Но Как доказать что четырехугольник является трапецией(по условию), значит, Как доказать что четырехугольник является трапецией

3) Учитывая, что Как доказать что четырехугольник является трапециейполучим уравнение: Как доказать что четырехугольник является трапециейоткуда Как доказать что четырехугольник является трапецией

4) Тогда Как доказать что четырехугольник является трапецией

То, что средняя линия трапеции равна полусумме оснований, было известно еще древним египтянам; эту информацию содержал папирус Ахмеса (примерно XVII в. до н. э.).

О свойстве средней линии трапеции знали также и вавилонские землемеры; это свойство упоминается и в трудах Герона Александрийского (первая половина I в. н. э.).

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Трапеция

Определения

Трапеция – это выпуклый четырехугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие стороны не параллельны.

Параллельные стороны трапеции называются её основаниями, а две другие стороны – боковыми сторонами.

Высота трапеции – это перпендикуляр, опущенный из любой точки одного основания к другому основанию.

Теоремы: свойства трапеции

2) Диагонали делят трапецию на четыре треугольника, два из которых подобны, а два другие – равновелики.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Доказательство

Определение

Средняя линия трапеции – отрезок, соединяющий середины боковых сторон.

Теорема

Средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Доказательство*
С доказательством рекомендуется ознакомиться после изучения темы “Подобие треугольников”.

1) Докажем параллельность.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Теорема: свойство произвольной трапеции

Середины оснований, точка пересечения диагоналей трапеции и точка пересечения продолжений боковых сторон лежат на одной прямой.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Доказательство*
С доказательством рекомендуется ознакомиться после изучения темы “Подобие треугольников”.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

2) Докажем, что точки \(N, O, M\) лежат на одной прямой.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

\(\triangle BNO\sim \triangle DMO\) по двум углам ( \(\angle OBN=\angle ODM\) как накрест лежащие при \(BC\parallel AD\) и \(BD\) секущей; \(\angle BON=\angle DOM\) как вертикальные). Значит: \[\dfrac =\dfrac \]

Определения

Трапеция называется прямоугольной, если один из ее углов – прямой.

Трапеция называется равнобедренной, если ее боковые стороны равны.

Теоремы: свойства равнобедренной трапеции

1) У равнобедренной трапеции углы при основании равны.

2) Диагонали равнобедренной трапеции равны.

3) Два треугольника, образованные диагоналями и основанием, являются равнобедренными.

Доказательство

Как доказать что четырехугольник является трапецией

2) Как доказать что четырехугольник является трапецией

Теоремы: признаки равнобедренной трапеции

1) Если у трапеции углы при основании равны, то она равнобедренная.

2) Если у трапеции диагонали равны, то она равнобедренная.

Доказательство

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Трапеция. Иллюстрированный гид

Перед тобой лучший гид по трапеции! Только то, что нужно. Без воды.

Основные определения, формулы и свойства.

Помни о своей цели!

Тебе нужно подготовиться к ЕГЭ по математике так, чтобы поступить в ВУЗ мечты!

Трапеция — коротко о главном

Что такое трапеция:

Трапеция – четырёхугольник, у которого две стороны параллельны (они называются основания), а две другие – нет (это боковые стороны).

Сумма углов при каждой боковой стороне трапеции равна 180°

\( \displaystyle \angle 1+\angle 2=180<>^\circ \) и \( \displaystyle \angle 3+\angle 4=180<>^\circ \)

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Средняя линия трапеции:

Средняя линия трапеции (\( \displaystyle MN\)) – отрезок, соединяющий середины боковых сторон: \( \displaystyle AM=MB,\ \ CN=ND\).

Средняя линия параллельна основаниям: \( \displaystyle MN\parallel BC\parallel AD\).

Длина средней линии трапеции равна полусумме длин оснований: \( \displaystyle MN=\frac \).

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Диагонали трапеции:

Диагонали любой трапеции пересекаются в точке О.

Треугольники, образованные основаниями трапеции и отрезками диагоналей
(\( \displaystyle BOC\) и \( \displaystyle AOD\)) подобны по двум углам с коэффициентом подобия равным отношению оснований: \( \displaystyle k=\frac \).

Площади треугольников, образованных боковыми сторонами и отрезками диагоналей трапеции, равны: \( \displaystyle _ >= _ >\).

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Равнобедренная (равнобокая трапеция)

Равнобедренная (равнобокая) трапеция – это трапеция, у которой боковые стороны равны: \( \displaystyle AB=CD\).

Свойства равнобедренной трапеции:

Углы при основании равны: \( \displaystyle \angle A=\angle D,\text \angle B=\angle C\);

Сумма противолежащих углов равна \( \displaystyle 180<>^\circ \): \( \displaystyle \angle A+\angle C=\angle B+\angle D=180<>^\circ \).

Стороны и диагональ равнобокой трапеции связаны соотношением: \( \displaystyle A ^ >=B ^ >=AD\cdot BC+A ^ >\).

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Если трапецию можно вписать в окружность…

Если трапецию можно вписать в окружность, то она – равнобокая.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Площадь трапеции

Площадь трапеции равна полусумме оснований, умноженной на высоту: \( \displaystyle _>=\frac \cdot h\).

Для справки: В нашем учебнике для подготовки к ЕГЭ по математике есть все темы планиметрии и стереометрии (да и алгебры тоже есть).

Что такое трапеция?

Трапеция – такой четырехугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие – нет.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Параллельные стороны называются – основания, а непараллельные стороны называются боковые стороны.

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Оказывается, трапеция (как и треугольник) бывает равнобедренная.

Если боковые стороны трапеции равны, то она называется равнобедренной (или равнобокой).

Как доказать что четырехугольник является трапецией

И тут возникает вопрос: а могут ли у трапеции быть равными ОСНОВАНИЯ?

А вот и нет. Тогда это получится не трапеция, а параллелограмм, потому что две стороны окажутся параллельны и равны (вспоминаем признаки параллелограмма)

Свойства трапеции

Итак, что ты должен знать о свойствах трапеции…

Сумма углов при каждой боковой стороне трапеции равна 180°. (у нас на рисунке \( \displaystyle \angle 1+\angle 2=180<>^\circ \) и \( \displaystyle \angle 3+\angle 4=180<>^\circ \))

Как доказать что четырехугольник является трапецией

Ну, конечно, просто потому, что основания – параллельны, а боковая сторона – секущая.

Вот и получается, что \( \displaystyle \angle 1\) и \( \displaystyle \angle 2\) – внутренние односторонние углы при параллельных \( \displaystyle AD\) и \( \displaystyle BC\) и секущей \( \displaystyle AB\).

Поэтому \( \displaystyle \angle 1+\angle 2=180<>^\circ \).

И точно так же \( \displaystyle \angle 3\) и \( \displaystyle \angle 4\) – внутренние односторонние углы при тех же параллельных \( \displaystyle AD\) и \( \displaystyle BC\), но секущая теперь – \( \displaystyle CD\).

Видишь: главное, что играет роль – это параллельность оснований. Давай разберем еще некоторые свойства трапеции.

Как у всякого четырехугольника, у трапеции есть диагонали. Их две – посмотри на рисунки:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *