чему равна прямоугольной площадь трапеции

Содержание

Площадь прямоугольной трапеции

Площадь прямоугольной трапеции можно найти по любой из формул для площади произвольной трапеции. Некоторые из общих формул могут быть упрощены на основании свойств прямоугольной трапеции.

I. Площадь трапеции равна произведению полусуммы оснований на высоту.

0 f3cf4 52ad2001 origПлощадь прямоугольной трапеции ABCD,

quicklatex.com 122bf2d9448144a26e25bf01a62c0fe3 l3

quicklatex.com 229d26179e27ab6f5d9018f84655d248 l3

Так как меньшая боковая сторона прямоугольной трапеции перпендикулярна основаниям, то она равна высоте трапеции, то есть

quicklatex.com 2e5449717d1cfc7744799a6e45aee849 l3

Если обозначить AD=a, BC=b, CF=AB=h, то формула площади прямоугольной трапеции через основания и высоту (меньшую боковую сторону):

quicklatex.com b1868727e2d81d3575bebe79246bd200 l3

II. Площадь трапеции равна произведению средней линии на высоту.

0 f680c 95fefc7e origЕсли MN — средняя линия прямоугольной трапеции ABCD,

quicklatex.com f3e35e3f6c97efd228fed3ae6ba8f648 l3

quicklatex.com 54615baaa9d2090bffbd3835f4235306 l3

Если обозначить среднюю линию MN=m, меньшую боковую сторону AB=h, получим формулу для нахождения площади прямоугольной трапеции через среднюю линию:

quicklatex.com 5fb00694ac246c847a82e090270c00fa l3

III. Площадь трапеции равна половине произведения диагоналей трапеции на синус угла между ними.

0 f682a 97075e98 origДля прямоугольной

quicklatex.com bab910d4bbc791135ec05a7269a1255a l3

quicklatex.com c03c3263470a8d4dcda2f751c448ff58 l3

Если AC=d1, BD=d2, ∠COD=φ, то

quicklatex.com 131babf7472729d719dd1de6e4701b1b l3

0 f6829 f0f2f42 origВ частности, если диагонали трапеции перпендикулярны, то

quicklatex.com aa9bb385f4ef1f4eaa7a8cee4faf2b1c l3

VI. Площадь трапеции равна произведению её полупериметра на радиус вписанной окружности.

0 f6828 ad48fdf2 orig

quicklatex.com 8ffe7124f22c9917e1c6c9c7c3cec5b8 l3

quicklatex.com 80f297d4e83fa3a7a8f321fb068e434f l3

quicklatex.com bfd3580995f7fbdf98c660c0ee211623 l3

Обозначив AD=a, BC=b, CD=c, AB=h=2r, получим формулы площади прямоугольной трапеции через радиус вписанной окружности:

quicklatex.com a4aed2d38fb7d07b84f5921e6932f305 l3

quicklatex.com efc0fda4b1cd544dc20eb2343fbdbb28 l3

Если в трапецию вписана окружность, площадь трапеции также можно найти как удвоенное произведение радиуса и средней линии. Формула

quicklatex.com 0b8863da2f5420a21a785b6e6830964e l3

Если в прямоугольную трапецию вписана окружность, ее площадь равна произведению оснований.

Источник

Площадь прямоугольной трапеции: онлайн калькулятор, формула расчета, пример вычисления

Вы будете перенаправлены на Автор24

Ниже вы узнаете, как выглядят формулы для нахождения площади прямоугольной трапеции, а также сможете воспользоваться онлайн-калькуляторами для её расчёта.

Особенность прямоугольной трапеции в том, что её высота равна стороне, расположенной перпендикулярно двум основаниям.

Для того чтобы вычислить площадь прямоугольной трапеции через 3 её стороны, воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором. Для расчёта введите имеющиеся данные в поля для ввода.

Площадь прямоугольной трапеции

5d0d414b0501b

Следовательно, формула для вычисления площади прямоугольной трапеции имеет вид:

$S = \frac12 \cdot (a + c) \cdot b$, где

$a$ — малое основание;

$с$ — большее основание;

$b$ — перпендикулярная основаниям сторона.

Задача

Решение:

Воспользуемся приведённой выше формулой:

Проверим ответ с помощью онлайн-калькулятора. Значения совпадают, а значит, решение найдено верно.

Также площадь прямоугольной трапеции можно рассчитать и по другим формулам, общим для всех видов трапеций, например, через среднюю линию и высоту. Высоту в формуле также можно заменить на сторону, перпендикулярную основаниям.

Площадь трапеции по высоте и средней линии

5cdac943b1586

Формула нахождения площади трапеции по высоте и средней линии:

Другой способ расчёта площади прямоугольной трапеции — через длины оснований и два угла, расположенных при одном основании.

Площадь трапеции через ее основание и углы

5d24bca61e30f

Формула нахождения площади трапеции через ее основание и углы при основании:

Также площадь прямоугольной трапеции можно найти через диагонали и угол между ними.

Площадь трапеции по диагонали и углу между диагоналями

5cdacb02306da

Формула нахождения площади трапеции по диагонали и углу между диагоналями:

$S =\frac12 \cdot d1 \cdot d2 \cdot \sin (α)$, где

Задача

Решение:

Вычисленный ответ совпадает с ответом онлайн-калькулятора, а значит, решение — верное.

И наконец, рассмотрим случай когда нет данных о том, какие стороны являются основаниями, а какая сторона расположена под прямым углом, но при этом известны все стороны трапеции.

Площадь трапеции по четырём сторонам

5cdac9cc3e830

Формула нахождения площади трапеции по четырём сторонам выглядит следующим образом:

Источник

Площадь прямоугольной трапеции через угол и основания

pryamougolnaya trapeciya

Особенности и свойства трапеций

Прежде чем разобраться, как найти площадь прямоугольной трапеции, следует подробнее рассмотреть свойства этого класса фигур. Все они представляют собой выпуклые четырехугольники, у которых две и всего две стороны параллельны между собой. Они называются основаниями и имеют разную длину. Оставшиеся две стороны наклонены друг относительно друга под определенным и неравным нулю углом. Они называются боковыми.

svoystvo pryamougolnoy trapecii

Нетрудно догадаться, что основания фигуры должны всегда отличаться по длине. В противном случае параллельными между собой окажутся также боковые стороны, и получится не трапеция, а прямоугольник или квадрат.

Терминология и элементы

Из определения трапеции следует, что эта фигура состоит из двух оснований и двух боковых сторон. Помимо них, в геометрии выделяют также следующие линейные характеристики:

diagonal pryamougolnoy trapecii

geometriya

Все формулы для нахождения длин соответствующих линейных элементов трапеции справедливы независимо от значений ее сторон и внутренних углов.

Существующие типы

Несмотря на простоту построения трапеции, она бывает нескольких типов. Последние определяются однозначно с учетом значения внутренних углов фигуры. В геометрии выделяют следующие типы:

matematika

Для всех перечисленных типов трапеции справедлив тот факт, что сумма четырех углов составляет 360 °. В любой тип фигуры можно вписать окружность. Для этого необходимо, чтобы выполнялось следующее условие:

Другими словами, сумма длин оснований должна быть в точности равна сумме боковых сторон.

Прямоугольная фигура и ее характеристики

Несмотря на невысокую симметрию трапеции с прямыми углами, работать с ней удобно при решении задач, поскольку можно напрямую использовать теорему Пифагора.

pryamougolnaya trapeciya

Пусть имеется фигура, в которой a и b — это основания, c — сторона, которая им обоим перпендикулярна и образует с ними прямые внутренние углы, d — боковая сторона, которая наклонена под некоторым углом к основаниям. Из такого построения ясно, что боковая сторона c также является высотой h фигуры.

Углы и диагонали

Формулы для расчета внутренних углов и длин диагоналей в прямоугольной фигуре имеют простой вид. Чтобы найти тупой и острый углы, достаточно рассмотреть прямоугольный треугольник, который образован следующими отрезками:

Нетрудно доказать, что синус острого угла α при основании может быть рассчитан по следующей формуле:

Поскольку вместе с тупым углом β он составляет 180 °, тогда справедливы равенства:

Для вычисления диагоналей прямоугольной трапеции можно воспользоваться общими формулами для D1 и D2.

Однако, для этого типа фигуры их можно упростить, воспользовавшись теоремой Пифагора. Любая из проведенных диагоналей образует внутри рассматриваемой трапеции прямоугольный треугольник, поэтому для D1 и D2 можно записать следующие равенства:

Для вычисления диагоналей D1 и D2 необязательно знать длину боковой стороны d.

Вычисление площади

Существует несколько выражений, используя которые можно определить площадь любой трапеции. Для прямоугольной фигуры все эти формулы имеют упрощенный вид. В первую очередь следует отметить общее выражение для площади S, которая равна произведению медианы M на высоту h:

Для прямоугольной трапеции эта формула преобразуется в следующее равенство:

Удобно определять площадь рассматриваемой фигуры также через ее диагонали D1, D2 и угол их пересечения γ. Эта формула имеет вид:

То есть половина произведения диагоналей на синус угла их пересечения дадут площадь всей фигуры. Необходимо отметить, что неважно, какой брать угол (острый или тупой) они связаны друг с другом (в сумме дают 180 °) и их синусы равны. Если диагонали пересекаются под прямым углом, то формула для S сводится к выражению:

Существует еще одна формула площади трапеции прямоугольной через ее основания a, b и острый угол α. Применяя следующие рассуждения и выкладки можно ее получить:

urok geometrii

Аналогичную формулу можно использовать, если известен не острый угол α, а тупой β. В этом случае выражение для S примет вид:

Функция tg (β) здесь является отрицательной величиной, поэтому вычитаемое и уменьшаемое в множителе a-b поменялись местами. Все выражения для расчета площади применимы при определении объема призм в трехмерном пространстве, у которых основания представляют собой трапеции.

Примеры решения задач

Пример 1. Пусть задана прямоугольная трапеция, медиана которой равна 12 см и острый угол при основании составляет 45 °. Также известно, что боковая сторона, которая не является высотой, составляет 10 см. Необходимо рассчитать площадь этой фигуры.

Если рассмотреть треугольник прямоугольный, который образован двумя боковыми сторонами и заданным острым углом, то можно рассчитать высоту фигуры:

h = d*sin (α) = 10*sin (45 °) = 7,071 см.

Поскольку из условия задачи известна медиана, то можно применить общую формулу для определения площади трапеции:

Любопытно отметить, что для решения этой задачи не понадобилось знать длины каждого из оснований.

Пример 2. Известно, что большее из оснований трапеции прямоугольной имеет длину 12 см, ее наклонная сторона равна 10 см, а угол при основании составляет 53,13 °. Необходимо выяснить, как найти площадь прямоугольной трапеции из этих данных.

Для решения задачи удобно использовать следующие общепринятые обозначения:

Рассматривая треугольник с прямым углом, который заключен между сторонами b-a, d и c, можно вычислить все неизвестные длины отрезков:

Общая формула для площади трапеции приобретает вид:

S = M*h = (a+b)/2*c = (2*b — d*cos (α))*d*sin (α)/2.

Пример 3. Известно, что в трапеции с прямыми углами диагонали составляют 7 см и 11 см, высота фигуры равна 5 см. Необходимо найти ее площадь.

formuly pryamougolnoy trapecii

Из теоремы Пифагора следует, что каждое из оснований трапеции может быть вычислено следующим образом:

Таким образом, прямоугольная трапеция является простой фигурой, для вычисления площади которой удобно воспользоваться теоремой Пифагора. Существуют несколько формул для определения величины S, параметрами которых являются длины сторон и непрямые углы.

Источник

Прямоугольная трапеция: все формулы и примеры задач

Задачи с трапецией не кажутся сложными в ряде фигур, которые изучены ранее. Как частный случай рассматривается прямоугольная трапеция. А при поиске ее площади иногда бывает удобнее разбить ее на две уже знакомые: прямоугольник и треугольник. Стоит только немного подумать, и решение обязательно найдется.

Определение прямоугольной трапеции и ее свойства

У произвольной трапеции основания параллельны, а боковые стороны могут иметь произвольное значение углов к ним. Если рассматривается прямоугольная трапеция, то в ней одна из сторон всегда перпендикулярна основаниям. То есть два угла в ней будут равны 90 градусам. Причем они всегда принадлежат смежным вершинам или, другими словами, одной боковой стороне.

882024

Каждая диагональ образует с ее меньшей боковой стороной прямоугольный треугольник. А высота, которая проведена из вершины с тупым углом, делит фигуру на две. Одна из них прямоугольник, а другая − прямоугольный треугольник. Кстати, эта сторона всегда равна высоте трапеции.

Какие обозначения приняты в представленных формулах?

Все величины, используемые в разных выражениях, которые описывают трапецию, удобно сразу оговорить и представить в таблице:

Величина Ее обозначение
a большее основание
b меньшее основание прямоугольной трапеции
c, h перпендикулярная к основаниям боковая сторона, высота
d наклонная боковая сторона
α острый угол
β тупой угол
м средняя линия трапеции
д1 меньшая диагональ
д2 большая диагональ

Формулы, которые описывают элементы прямоугольной трапеции

Самая простая из них связывает высоту и меньшую боковую сторону:

c = h.

Еще несколько формул для этой стороны прямоугольной трапеции:

с = d *sinα;

Первая вытекает из прямоугольного треугольника. И говорит о том, что катет к гипотенузе дает синус противолежащего угла.

В том же треугольнике второй катет равен разности двух оснований. Поэтому справедливо утверждение, которое приравнивает тангенс угла к отношению катетов.

Из того же треугольника можно вывести формулу, основываясь на знании теоремы Пифагора. Это третье записанное выражение.

882025

d = c / sin α;

d = √ (c 2 + (а – b) 2 ).

Первые две опять получаются из соотношения сторон в том же прямоугольном треугольнике, а вторая выводится из теоремы Пифагора.

Какой формулой можно воспользоваться для расчета площади?

Той, что дана для произвольной трапеции. Только нужно учесть, что высотой является сторона, перпендикулярная к основаниям.

S = (a + b) * h / 2.

Эти величины не всегда даны явно. Поэтому чтобы вычислить площадь прямоугольной трапеции, потребуется выполнить некоторые математические выкладки.

882027

Как быть, если нужно вычислить диагонали?

В этом случае нужно увидеть, что они образуют два прямоугольных треугольника. Значит, всегда можно воспользоваться теоремой Пифагора. Тогда первая диагональ будет выражаться так:

d1 = √ (с 2 + b 2 )

или по-другому, заменив «с» на «h»:

d1 = √ (h 2 + b 2 ).

Аналогичным образом получаются формулы для второй диагонали:

d2 = √ (с 2 + b 2 ) или d2 = √ (h 2 + а 2 ).

Задача №1

Решение. Поскольку дана прямоугольная трапеция, в которой известна высота, то сразу же можно сказать о том, что одна из сторон равна 8 дм, то есть меньшая боковая сторона.

Теперь можно сосчитать другую: d = √ (с 2 + (а – b) 2 ). Причем здесь сразу даны и сторона с, и разность оснований. Последнее равно 6 дм, это известно из условия. Тогда d будет равняться квадратному корню из (64 + 36), то есть из 100. Так найдена еще одна боковая сторона, равная 10 дм.

Сумму оснований можно найти из формулы для площади. Она будет равна удвоенному значению площади, разделенному на высоту. Если считать, то получается 240 / 8. Значит, сумма оснований — это 30 дм. С другой стороны, их разность равна 6 дм. Объединив эти уравнения, можно сосчитать оба основания:

Можно выразить а как (b + 6), подставить его в первое равенство. Тогда получится, что 2b будет равняться 24. Поэтому просто b окажется 12 дм.

Тогда последняя сторона а равна 18 дм.

Ответ. Стороны прямоугольной трапеции: а = 18 дм, b = 12 дм, с = 8 дм, d = 10 дм.

882028

Задача №2

Условие. Дана прямоугольная трапеция. Ее большая боковая сторона равняется сумме оснований. Ее высота имеет длину 12 см. Построен прямоугольник, стороны которого равны основаниям трапеции. Необходимо вычислить площадь этого прямоугольника.

Решение. Начать нужно с искомого. Нужная площадь определится как произведение a и b. Обе эти величины не известны.

882029

Задача №3

Условие. Площадь прямоугольной трапеции 150√3 см². Острый угол равняется 60 градусам. Такое же значение имеет угол между маленьким основанием и меньшей диагональю. Нужно вычислить меньшую диагональ.

Решение. Из свойства углов трапеции получается, что ее тупой угол равен 120º. Тогда диагональ делит его на равные, потому что одна его часть уже 60 градусов. Тогда и угол между этой диагональю и вторым основанием тоже 60 градусов. То есть треугольник, образованный большим основанием, наклонной боковой стороной и меньшей диагональю, является равносторонним. Таким образом, искомая диагональ будет равна а, как и боковая сторона d = а.

Теперь нужно рассмотреть прямоугольный треугольник. В нем третий угол равен 30 градусам. Значит катет, лежащий против него, равен половине гипотенузы. То есть меньшее основание трапеции равно половине искомой диагонали: b = a/2. Из него же нужно найти высоту, равную боковой стороне, перпендикулярной основаниям. Сторона с здесь катет. Из теоремы Пифагора:

Теперь осталось только подставить все величины в формулу площади:

150√3 = (a + a/2) * (a/2 * √3) / 2.

Решение этого уравнения дает корень 20

Ответ. Меньшая диагональ имеет длину 20 см.

Источник

Площадь прямоугольной трапеции через угол и основания

Следующей после треугольника по сложности фигурой, которую изучают в школьной программе геометрии, является трапеция. Многие задачи с ее участием связаны с определением периметра и площади. В прямоугольной трапеции через угол и основания можно рассчитать обе эти величины, применяя теорему Пифагора.

173e3ecc4d7bd073ba2938f4ad0f40ab

Особенности и свойства трапеций

Прежде чем разобраться, как найти площадь прямоугольной трапеции, следует подробнее рассмотреть свойства этого класса фигур. Все они представляют собой выпуклые четырехугольники, у которых две и всего две стороны параллельны между собой. Они называются основаниями и имеют разную длину. Оставшиеся две стороны наклонены друг относительно друга под определенным и неравным нулю углом. Они называются боковыми.

689767ae4d9f32f5b748e74aee086a1f

Нетрудно догадаться, что основания фигуры должны всегда отличаться по длине. В противном случае параллельными между собой окажутся также боковые стороны, и получится не трапеция, а прямоугольник или квадрат.

Терминология и элементы

Из определения трапеции следует, что эта фигура состоит из двух оснований и двух боковых сторон. Помимо них, в геометрии выделяют также следующие линейные характеристики:

bf50e69faf0b9b13ab745c29b54ff388

a7ef3311042d2c8b7fae6691f4eeb4c3

Все формулы для нахождения длин соответствующих линейных элементов трапеции справедливы независимо от значений ее сторон и внутренних углов.

Существующие типы

Несмотря на простоту построения трапеции, она бывает нескольких типов. Последние определяются однозначно с учетом значения внутренних углов фигуры. В геометрии выделяют следующие типы:

9a78cd34a8b7568e783c2433218ca9a9

Для всех перечисленных типов трапеции справедлив тот факт, что сумма четырех углов составляет 360 °. В любой тип фигуры можно вписать окружность. Для этого необходимо, чтобы выполнялось следующее условие:

Другими словами, сумма длин оснований должна быть в точности равна сумме боковых сторон.

Прямоугольная фигура и ее характеристики

Несмотря на невысокую симметрию трапеции с прямыми углами, работать с ней удобно при решении задач, поскольку можно напрямую использовать теорему Пифагора.

b800460d4ebdeb89ffe0b85fe02f6c6c

Пусть имеется фигура, в которой a и b — это основания, c — сторона, которая им обоим перпендикулярна и образует с ними прямые внутренние углы, d — боковая сторона, которая наклонена под некоторым углом к основаниям. Из такого построения ясно, что боковая сторона c также является высотой h фигуры.

Углы и диагонали

Формулы для расчета внутренних углов и длин диагоналей в прямоугольной фигуре имеют простой вид. Чтобы найти тупой и острый углы, достаточно рассмотреть прямоугольный треугольник, который образован следующими отрезками:

Нетрудно доказать, что синус острого угла α при основании может быть рассчитан по следующей формуле:

Поскольку вместе с тупым углом β он составляет 180 °, тогда справедливы равенства:

sin (α) = sin (β) = c/d и β = 180 ° — α.

Для вычисления диагоналей прямоугольной трапеции можно воспользоваться общими формулами для D1 и D2.

Однако, для этого типа фигуры их можно упростить, воспользовавшись теоремой Пифагора. Любая из проведенных диагоналей образует внутри рассматриваемой трапеции прямоугольный треугольник, поэтому для D1 и D2 можно записать следующие равенства:

Для вычисления диагоналей D1 и D2 необязательно знать длину боковой стороны d.

Вычисление площади

Существует несколько выражений, используя которые можно определить площадь любой трапеции. Для прямоугольной фигуры все эти формулы имеют упрощенный вид. В первую очередь следует отметить общее выражение для площади S, которая равна произведению медианы M на высоту h:

Для прямоугольной трапеции эта формула преобразуется в следующее равенство:

Удобно определять площадь рассматриваемой фигуры также через ее диагонали D1, D2 и угол их пересечения γ. Эта формула имеет вид:

То есть половина произведения диагоналей на синус угла их пересечения дадут площадь всей фигуры. Необходимо отметить, что неважно, какой брать угол (острый или тупой) они связаны друг с другом (в сумме дают 180 °) и их синусы равны. Если диагонали пересекаются под прямым углом, то формула для S сводится к выражению:

Существует еще одна формула площади трапеции прямоугольной через ее основания a, b и острый угол α. Применяя следующие рассуждения и выкладки можно ее получить:

2f7bd5b8918c71fea5c7b4189e82d1b9

Аналогичную формулу можно использовать, если известен не острый угол α, а тупой β. В этом случае выражение для S примет вид:

Функция tg (β) здесь является отрицательной величиной, поэтому вычитаемое и уменьшаемое в множителе a-b поменялись местами. Все выражения для расчета площади применимы при определении объема призм в трехмерном пространстве, у которых основания представляют собой трапеции.

Примеры решения задач

Пример 1. Пусть задана прямоугольная трапеция, медиана которой равна 12 см и острый угол при основании составляет 45 °. Также известно, что боковая сторона, которая не является высотой, составляет 10 см. Необходимо рассчитать площадь этой фигуры.

Если рассмотреть треугольник прямоугольный, который образован двумя боковыми сторонами и заданным острым углом, то можно рассчитать высоту фигуры:

h = d*sin (α) = 10*sin (45 °) = 7,071 см.

Поскольку из условия задачи известна медиана, то можно применить общую формулу для определения площади трапеции:

Любопытно отметить, что для решения этой задачи не понадобилось знать длины каждого из оснований.

Пример 2. Известно, что большее из оснований трапеции прямоугольной имеет длину 12 см, ее наклонная сторона равна 10 см, а угол при основании составляет 53,13 °. Необходимо выяснить, как найти площадь прямоугольной трапеции из этих данных.

Для решения задачи удобно использовать следующие общепринятые обозначения:

Рассматривая треугольник с прямым углом, который заключен между сторонами b-a, d и c, можно вычислить все неизвестные длины отрезков:

Общая формула для площади трапеции приобретает вид:

S = M*h = (a+b)/2*c = (2*b — d*cos (α))*d*sin (α)/2.

Пример 3. Известно, что в трапеции с прямыми углами диагонали составляют 7 см и 11 см, высота фигуры равна 5 см. Необходимо найти ее площадь.

1a16592e560adbf9aeeba3857d4696f4

Из теоремы Пифагора следует, что каждое из оснований трапеции может быть вычислено следующим образом:

Таким образом, прямоугольная трапеция является простой фигурой, для вычисления площади которой удобно воспользоваться теоремой Пифагора. Существуют несколько формул для определения величины S, параметрами которых являются длины сторон и непрямые углы.

Источник

admin
Делаю сам
Adblock
detector