чему равна площадь правильного треугольника

Площадь равностороннего треугольника онлайн

С помощю этого онлайн калькулятора можно найти площадь равностороннего треугольника. Для нахождения площади равностороннего треугольника введите известные данные в ячейки и нажмите на кнопку «Вычислить». Теоретическую часть и численные примеры смотрите ниже.

Площадь равностороннего треугольника по стороне

Пусть в равносторннем треугольнике известна сторона a (a=b=c) (Рис.1):

imga

Найдем площадь треугольника. Поскольку в треугольнике напротив равных сторон расположенные равные углы (см. статью Соотношения между сторонами и углами треугольника), то в равносторннем треугольнике все углы равны. Но сумма всех углов треугольника равна 180°. Следовательно все три угла равностороннего треугольника равны 60°. Для треугольника ABH применим теорему синусов:

Учитывая, что img2 img3img4, получим:

Площадь треугольника по основанию и высоте имеет следующий вид:

Подставляя (1) в (2), получим:

Пример 1. Сторона равностороннего треугольника равна a=5. Найти площадь треугольника.

Решение. Для вычисления площади треугольника воспользуемся формулой (3). Подставляя значение a=5 в (3), получим:

img8

Ответ: img9

Площадь равностороннего треугольника по высоте

Пусть в равностороннем треугольнике известна высота h (Рис.1). Найдем площадь треугольника.

Найдем из формулы (1) a и подставим в (2):

img10
img11

Пример 2. Высота равностороннего треугольника равна h=6.5. Найти площадь треугольника.

Решение. Для вычисления площади треугольника воспользуемся формулой (4). Подставляя значение h=6.5 в (4), получим:

img13

Ответ: img14

Площадь равностороннего треугольника по радиусу вписанной окружности

Пусть в прямоугольном треугольнике известна радиус вписанной окружности r (Рис.2):

imgc

Найдем площадь равностороннего треугольника. На рисунке 2 равносторонний треугольник разделен га 6 частей. Полученные 6 прямоугольные треугольники равны по катету и гипотенузе (см. статью Прямоугольный треугольник). Тогда:

img15 1 img15 2img15 3

Чтобы найти площадь треугольника ABC достаточно найти площадь одного из прямоугольных треугольников и умножить на 6.

img16 1img16 2

Применим для треугольника OBE теорему синусов:

img17

Найдем a из формулы (6):

img20,
img19. (7)

Подставляя (7) в (5), получим:

Наконец, площадь треугольника ABC равна:

img23.
img24. (9)

Пример 3. Радиус вписанной окружности равностороннего треугольника равна r=7.5. Найти площадь треугольника.

Решение. Для вычисления площади треугольника воспользуемся формулой (9). Подставляя значение r=7.5 в (9), получим:

img25

Ответ: img26

Площадь равностороннего треугольника по радиусу описанной окружности

Пусть в прямоугольном треугольнике известна радиус описанной окружности R (Рис.3):

imgd

Найдем площадь равностороннего треугольника. На рисунке 3 равносторонний треугольник разделен на 6 частей. Полученные 6 прямоугольные треугольники равны по катету и гипотенузе. Тогда:

img27, img27 2, img27 3

Чтобы найти площадь треугольника ABC достаточно найти площадь одного из прямоугольных треугольников и умножить на 6.

Применим для треугольника OBE теорему синусов:

Еще раз применим теорему синусов для треугольника OBE :

img31.
img32. (12)

Подставляя (11) и (12) в (10), получим:

Наконец, площадь треугольника ABC равна:

img34.
img35. (14)

Пример 4. Радиус oписанной окружности равностороннего треугольника равна R=11.2. Найти площадь треугольника.

Решение. Для вычисления площади треугольника воспользуемся формулой (14). Подставляя значение R=11.2 в (14), получим:

img36

Ответ: img37

Источник

Свойства равностороннего треугольника: теория и пример задачи

В данной статье мы рассмотрим определение и свойства равностороннего (правильного) треугольника. Также разберем пример решения задачи для закрепления теоретического материала.

Определение равностороннего треугольника

Равносторонним (или правильным) называется треугольник, в котором все стороны имеют одинаковую длину. Т.е. AB = BC = AC.

svoystva pravilnogo treugolnika exc 2

Примечание: правильный многоугольник – это выпуклый многоугольник, имеющий равные стороны и углы между ними.

Свойства равностороннего треугольника

Свойство 1

В равностороннем треугольнике все углы равны 60°. Т.е. α = β = γ = 60°.

svoystva pravilnogo treugolnika exc 1

Свойство 2

В равностороннем треугольнике высота, проведенная к любой из сторон, одновременно является биссектрисой угла, из которого она проведена, а также медианой и серединным перпендикуляром.

svoystva pravilnogo treugolnika exc 3

CD – медиана, высота и серединный перпендикуляр к стороне AB, а также биссектриса угла ACB.

Свойство 3

В равностороннем треугольнике биссектрисы, медианы, высоты и серединные перпендикуляры, проведенные ко всем сторонам, пересекаются в одной точке.

svoystva pravilnogo treugolnika exc 7

Свойство 4

Центры вписанной и описанной вокруг равностороннего треугольника окружностей совпадают и находятся на пересечении медиан, высот, биссектрис и серединных перпендикуляров.

svoystva pravilnogo treugolnika exc 5

Свойство 5

Радиус описанной вокруг равностороннего треугольника окружности в 2 раза больше радиуса вписанной окружности.

svoystva pravilnogo treugolnika exc 6

Свойство 6

В равностороннем треугольнике, зная длину стороны (условно примем ее за “a”), можно вычислить:

1. Высоту/медиану/биссектрису:
svoystva pravilnogo treugolnika exc 11

2. Радиус вписанной окружности:
svoystva pravilnogo treugolnika exc 10

3. Радиус описанной окружности:
svoystva pravilnogo treugolnika exc 9

4. Периметр:
svoystva pravilnogo treugolnika exc 13

5. Площадь:
svoystva pravilnogo treugolnika exc 12

Пример задачи

Дан равносторонний треугольник, сторона которого равна 7 см. Найдите радиус описанной вокруг и вписанной окружности, а также, высоту фигуры.

Решение
Применим формулы, приведеные выше, для нахождения неизвестных величин:

Источник

Площадь правильного треугольника

ploschad pravilnogo treugolnika ploschad pravilnogo treugolnika

Всего получено оценок: 245.

Всего получено оценок: 245.

Правильные треугольники – это особое явление в геометрии. Все углы треугольника абсолютно точно определены значением в 60 градусов. Из-за этого, помимо обычных для треугольников способов нахождения площади, существуют и способы нахождения именно площади правильного треугольника, не характерные для других фигур. Все способы будут рассмотрены в этой статье.

Формулы для нахождения площади треугольника.

Это свойство характерно для равнобедренных треугольников, но любой правильный треугольник и будет равнобедренным, просто любая из его сторон может считаться основанием, так как две другие стороны в любом случае будут равны.

В результате треугольник делиться на два, равных между собой прямоугольных треугольника. Теперь найдем значение высоты, подставим его в классическую формулу площади треугольника и получим формулу для правильного треугольника.

matematika 53251 risunok k dokazatelstvuРис. 2. Рисунок к доказательству.

В прямоугольном треугольнике АВМ катет АМ можно выразить через синус угла АВМ. Этот угол известен и равен 60 градусам, значит, известны и значения синуса и косинуса для этого угла. Катет АМ противолежащий, значит, для его нахождения необходимо воспользоваться формулой синуса.

Все стороны треугольника между собой равны, поэтому для удобства обозначим их через букву а.

Тогда формула будет выглядеть следующим образом:

Теперь вспомним классическую формулу площади треугольника:

$S= <1\over2>h*a$, где а это основание треугольника, h – высота, проведенная к этому основанию. В заданном треугольнике это будет выглядеть следующим образом:

ВС заменили на а, так как все стороны равны между собой, а значение высоты мы находили ранее. Получившаяся формула гораздо проще классических в плане количества необходимых параметров. Для нахождения площади правильного треугольника необходимо знать только значение одной из его сторон. Это возможно за счет равенства углов в таком треугольнике.

Только в правильном треугольнике возможно нахождение площади полной поверхности через сторону.

По той же причине нельзя использовать эту формулу для равнобедренного или произвольного треугольника. Прежде чем использовать эту формулу необходимо доказать, что треугольник правильный или убедиться, что это условие прописано в исходных данных задачи.

matematika 53251 proizvolnyy treugolnikРис. 3. Произвольный треугольник.

lazyimg

Что мы узнали?

Мы узнали, как можно найти площадь правильного треугольника по стороне, разобрались как эту формулу можно просто и быстро вывести. Запомнив ход вывода можно пользоваться этим в дальнейшем, не запоминая точных значений, а просто проверяя себя, выводя формулу в черновике.

Источник

Чему равна площадь правильного треугольника

math

Треугольники

Треугольник — фигура, состоящая из трех точек, не лежащих на одной прямой, и трех отрезков, попарно соединяющих эти точки.

Треугольник, все три стороны которого равны, называется правильным (равносторонним) треугольником.

Пусть a, h, S, R, r — соответственно длина стороны, высота, площадь, радиус описанной и радиус вписанной окружности правильного треугольника. Тогда имеют место следующие соотношения:

f0811b7169f962fddbca272c1abe4a2f5130e898cdc80e0f03175826d3551d53

2195f6a310c5d49bc306b45cd7b3300a8bb086631aff4c5b211169a8369b38af

4fb4edeb5bd151d8a7cf8ea1ed397c4b5ba11b99d64c80969f62ee9ef0d2e791

f45043149e772a909ba3fbc4e1e21ec9f76ffe888a03e8880a4aed1c50b76aca

Треугольник называется равнобедренным, если две его стороны равны. Равные стороны называются боковыми сторонами, а третья сторона — основанием равнобедренного треугольника. Высота, медиана и биссектриса равнобедренного треугольника, проведенные к его основанию, совпадают. Углы при основании равнобедренного треугольника равны. Высоты (медианы, биссектрисы), проведенные к боковым сторонам равнобедренного треугольника равны.

Если один из углов треугольника прямой, то треугольник называется прямоугольным. В прямоугольном треугольнике сторона, лежащая против прямого угла называется гипотенузой, а две другие стороны называются катетами этого треугольника.

Обозначим через c гипотенузу AB прямоугольного треугольника ABC, через ac и bc — проекции катетов a и b на гипотенузу AB, а через hc — высоту, проведенную из вершины прямого угла C этого треугольника. Тогда имеют место следующие соотношения:

cec93a1850e64c0d20fd669d52009fda

56cbc14b893d9ae7f3a18e49557aa179

32c4299d4bb62a3856fcf6a0e7ec4332

a22b3a45be03a8d3dfa82bb222fd1724

c264e820a58c94575fcbad0263d4ce0a

5d57722a85bbd5ff5aa28ab63f9e7d6f

Тригонометрические функции дополнительных углов

Тригонометрические функции дополнительных углов являются сходственными:

e62578779cd2c04befcd859d9c8a4d3f

cca3b6b0411442c8242bea0f5d0a18b8

9ab57251638246e917c5d495b69e4527

12dee045876b6abc1b8029bade69de61

Основное тригонометрическое тождество и следствия из него

0ff1cf1b29620e14f3fa9c5014b75968

da5249af8821887025223bbe76811d85

07536fad3d5bd7129c76616109ec373c

Синусы смежных углов равны, а косинусы, тангенсы и котангенсы противоположны:

c6a4512b5bfabd284541376fca11d033

bed15ec2b092e608d7c4a7f4977ba3dd

5af8a3e5be5db56328457df4093199d3

78a65d046d373d48b9471db6bc52bdd7

Средняя линия треугольника

Отрезок, соединяющий середины двух сторон треугольника называется средней линией треугольника. Средняя линия треугольника параллельна одной из сторон треугольника и равна ее половине. Три средние линии треугольника делят его на 4 равных треугольника.

Отрезок, соединяющий вершину треугольника с серединой противоположной стороны, называется медианой треугольника. Медианы треугольника пересекаются в одной точке, и точка пересечения делит каждую из них в отношении 2 : 1, считая от вершины.

Отрезок биссектрисы угла треугольника, соединяющий вершину треугольника с точкой противоположной стороны, называется биссектрисой треугольника. Биссектрисы треугольника пересекаются в одной точке (центре вписанной окружности). Биссектриса треугольника делит противоположную сторону на отрезки, пропорциональные прилежащим сторонам треугольника.

Перпендикуляр, опущенный из вершины треугольника, на прямую, содержащую противоположную сторону, называется высотой треугольника. Прямые, содержащие высоты треугольника, пересекаются в одной точке.

Серединные перпендикуляры к сторонам треугольника пересекаются в одной точке (центре описанной окружности).

Квадрат стороны треугольника равен сумме квадратов двух других его сторон, уменьшенной на удвоенное произведение этих сторон на косинус угла между ними :

c340c5f2d7cdde150843a3492049e9a1

Многоугольники

Параллелограммом называется четырехугольник, противоположные стороны которого попарно параллельны. Справедливы следующие утверждения.

— Две противоположные стороны четырехугольника равны и параллельны тогда и только тогда, когда этот четырехугольник — параллелограмм.

— Противоположные стороны четырехугольника попарно равны тогда и только тогда, когда этот четырехугольник — параллелограмм.

— Противоположные углы четырехугольника попарно равны тогда и только тогда, когда этот четырехугольник — параллелограмм.

— Диагонали четырехугольника пересекаются и точкой пересечения делятся пополам тогда и только тогда, когда этот четырехугольник — параллелограмм.

Прямоугольником называется параллелограмм, у которого все углы прямые. Так как прямоугольник, по определению, является параллелограммом, то он обладает всеми свойствами параллелограмма. Кроме того, прямоугольник обладает следующим характеристическим свойством.

Диагонали параллелограмма равны тогда и только тогда, когда этот параллелограмм — прямоугольник.

Ромбом называется параллелограмм, все стороны которого равны. Так как ромб, по определению, является параллелограммом, то он обладает всеми свойствами параллелограмма. Кроме того, ромб обладает следующими характеристическими свойствами.

Диагонали параллелограмма делят его углы пополам тогда и только тогда, когда этот параллелограмм — ромб.

Диагонали параллелограмма взаимно перпендикулярны тогда и только тогда, когда этот параллелограмм — ромб.

Середины сторон произвольного (в том числе невыпуклого или даже пространственного) четырехугольника являются вершинами параллелограмма — параллелограмма Вариньона.

Стороны этого параллелограмма параллельны соответствующим диагоналям четырехугольника.

Периметр параллелограмма Вариньона равен сумме длин диагоналей исходного четырехугольника, а площадь параллелограмма Вариньона равна половине площади исходного четырехугольника.

Если исходный параллелограмм — прямоугольник, то параллелограмм Вариньона — ромб. Если исходный параллелограмм — ромб, то параллелограмм Вариньона — прямоугольник. Если исходный параллелограмм — квадрат, то параллелограмм Вариньона — квадрат.

Трапецией называется четырехугольник, две стороны которого параллельны, а две другие не параллельны. Параллельные стороны трапеции называются ее основаниями, а две другие стороны — боковыми сторонами. Отрезок, соединяющий середины боковых сторон трапеции называется средней линией трапеции. Трапеция, боковые стороны которой равны, называется равнобедренной трапецией. Трапеция, один из углов которой прямой, равен называется прямоугольной трапецией. Трапеция обладает следующими свойствами.

— Средняя линия трапеции параллельна ее основаниям и равна их полусумме.

— Отрезок, соединяющие середины диагоналей трапеции, равен полуразности большего и меньшего оснований.

— Диагонали трапеции равны тогда и только тогда, когда эта трапеция равно-бедренная.

— Углы при каждом основании трапеции равны тогда и только тогда, когда эта трапеция равнобедренная.

— Сумма противолежащих углов в равнобедренной трапеции равна 180°.

— В равнобедренной трапеции расстояние от вершины одного основания до проекции противоположной вершины на прямую, содержащую это основание, равно средней линии.

Правильным шестиугольником называется шестиугольник, у которого все стороны и углы равны. Правильный шестиугольник обладает следующими свойствами.

— Сторона правильного шестиугольника равна радиусу описанной вокруг него окружности.

— Большая диагональ правильного шестиугольника является диаметром описанной вокруг него окружности и равна двум его сторонам.

— Меньшая диагональ правильного шестиугольника в f644b826c69179e3660b3005484b068cраз больше его стороны.

— Угол между сторонами правильного шестиугольника равен 120°.

— Меньшая диагональ правильного шестиугольника перпендикулярна его стороне.

— Треугольник, образованный стороной шестиугольника, его большей и меньшей диагоналями, прямоугольный, а его острые углы равны 30° и 60°.

Теоремы о площадях многоугольников

Для вычисления площадей многоугольников применяют следующие теоремы.

Площадь треугольника равна половине произведения стороны на высоту, проведенную к этой стороне или к ее продолжению.

Площадь треугольника равна половине произведения сторон на синус угла между ними.

Площадь квадрата равна квадрату его стороны.

Площадь прямоугольника равна произведению его сторон.

Площадь параллелограмма равна произведению стороны на высоту, проведенную к этой стороне.

Площадь параллелограмма равна произведению сторон на синус угла между ними.

Площадь ромба равна половине произведения его диагоналей.

Площадь ромба равна произведению квадрата стороны на синус угла между сторонами.

Площадь трапеции равна произведению полусуммы оснований на высоту.

Площадь трапеции равна произведению средней линии на высоту.

Площади подобных многоугольников относятся как квадрат коэффициента подобия.

Площадь многоугольника, вершины которого лежат в узлах решетки, равна b916354eebefe0702151def13059ef14где В — количество узлов внутри многоугольника, а Г — количество узлов на границе многоугольника.

Окружность,круг и их элементы

Угол, вершина которого лежит на окружности, а стороны пересекают окружность, называется вписанным углом.

Вписанный угол измеряется половиной дуги, на которую он опирается.

Вписанный угол равен половине центрального угла, опирающегося на ту же дугу.

Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны.

Вписанный угол, опирающийся на полуокружность, — прямой.

Отношение хорды к синусу вписанного угла, который на нее опирается, равно двум радиусам (теорема синусов).

Отрезок, концы которого лежат на окружности, называется ее хордой.

Равные хорды стягивают равные дуги.

Углы, опирающиеся на одну и ту же хорду, либо равны, либо в сумме дают 180°.

Хорда, равная диаметру, из всех точек окружности видна под углом 90°.

Радиус окружности, перпендикулярный хорде, делит ее пополам.

Угол между двумя хордами равен полусумме высекаемых ими дуг:

92356c7c6c957ca4f48a62142f25f929

Произведение отрезков, на которые делится хорда данной точкой, есть для данной окружности величина постоянная и равная разности квадратов радиуса окружности и расстояния от точки пересечения хорд до центра окружности:

8f44aea6c11a9f4aa1988792f12b5bef

Касательная к окружности

Прямая, имеющая с окружностью ровно одну общую точку, называется касательной к окружности. Справедливы следующие утверждения.

Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны.

Касательная к окружности перпендикулярна радиусу, проведенному в точку касания.

Угол между касательной и хордой, проходящей через точку касания, равен половине заключенной между ними дуги.

Угол между двумя касательными к окружности, проведенными из одной точки, равен полуразности большей и меньшей высекаемых ими дуг.

Прямая, имеющая с окружностью две общие точки, называется секущей.

Угол между касательной и секущей, проведенными из одной точки, равен полуразности большей и меньшей высекаемых ими дуг:

5d2427035e071f2a4b923bd5e7f2268c

Пусть через данную точку, лежащую вне окружности, проведены секущая и касательная к этой окружности. Тогда произведение расстояний от данной точки до точек пересечения секущей с окружностью равно квадрату отрезка касательной с концами в данной точке и в точке касания: d1840b38097fdc907c7941880edd0d3e

Угол между секущими, проведенными из одной точки, равен полуразности большей и меньшей высекаемых ими дуг:

5d2427035e071f2a4b923bd5e7f2268c

Если через некоторую точку, лежащую вне окружности, проведена секущая этой окружности, то произведение расстояний от данной точки до точек пересечения секущей с окружностью есть величина постоянная, равная разности квадрата расстояния от центра окружности до данной точки и квадрата радиуса этой окружности:

fd3076c099c190d9cb502c90dcd50373

Круг и его элементы

Часть плоскости, ограниченная окружностью, называется кругом. Центр, радиус и диаметр окружности, ограничивающей круг, называются также центром, радиусом и диаметром круга. Любые два радиуса делят круг на две части, каждая из которых называется круговым сектором или просто сектором. Дуга, ограничивающая сектор, называется дугой сектора. Любая хорда делит круг на две части, каждая из которых называется круговым сегментом или просто сегментом.

Соотношения между элементами окружности и круга

Пусть r — радиус окружности, d — ее диаметр, C — длина окружности, S — площадь круга, 79499ae15244d512f442664857c6e99a— длина дуги в n градусов, ab9f49b46dd9921217ecbff9d46469fe— длина дуги в 7b7f9dbfea05c83784f8b85149852f08радиан, 12aae887c370ae951cf60747fabdfdf9— площадь сектора, ограниченного дугой в n градусов, 408118b92d532007161abf2c8380aa62— площадь сектора, ограниченного дугой в 7b7f9dbfea05c83784f8b85149852f08радиан. Тогда имеют место следующие соотношения:

5c036944c7efe3cdeae690b31752ef77c11748cf5d06aaaa2628d2bec038b573

ffa8860caae329d4c5568eef95584f7d

dc086d80d77476c4086871575103a17124895da6ea5c7577cca8d387a9212554

cfaf9dde05059aec84b8e61ba52bd3c4

Окружность называется вписанной в многоугольник, если все стороны многоугольника касаются этой окружности. Многоугольник в этом случае называется описанным около окружности.

Центр окружности, вписанной в многоугольник, есть точка, равноудаленная от всех сторон этого многоугольника, — точка пересечения биссектрис углов этого многоугольника. В многоугольник можно вписать окружность и притом только одну, тогда и только тогда, когда биссектрисы его углов пересекаются в одной точке.

В любой треугольник можно вписать окружность.

В правильный многоугольник можно вписать окружность.

В четырехугольник можно вписать окружность тогда и только тогда, когда суммы длин его противоположных сторон равны.

Если окружность радиуса r вписана в многоугольник, площадь которого равна S, а полупериметр равен p, то имеет место соотношение 2abae4074ddf65b20444bff8a234f5daплощадь описанного многоугольника равна произведению полупериметра на радиус вписанной окружности.

Если окружность вписана в правильный треугольник, то ее радиус r выражается через его сторону a по формуле 6053c532eed489a4d0799e856ef41565

Если окружность радиуса r вписана в прямоугольный треугольник с катетами а и b и гипотенузой с, то 88ec5e51c3734720498a841dbb292a6a

Если окружность вписана в квадрат, то ее радиус равен половине стороны квадрата.

Окружность называется описанной вокруг многоугольника, если все вершины многоугольника принадлежат этой окружности. Многоугольник в этом случае называется вписанным в окружность.

Центр окружности, описанной вокруг многоугольника, есть точка, равноудаленная от всех вершин этого многоугольника, — точка пересечения серединных перпендикуляров к сторонам этого многоугольника. Около многоугольника можно описать окружность и притом только одну, тогда и только тогда, когда серединные перпендикуляры к сторонам этого многоугольника пересекаются в одной точке.

Около любого треугольника можно описать окружность. Радиус описанной окружности равен отношению половины стороны к синусу противолежащего угла: 76640c5f3e02bb2f2b0e33c83d14a4ff

Около правильного многоугольника можно описать окружность.

Около четырехугольника можно описать окружность тогда и только тогда, когда суммы его противоположных углов равны

Около трапеции можно описать окружность тогда и только тогда, когда эта трапеция равнобедренная.

Источник

admin
Делаю сам
Adblock
detector