Стороны трапеции
Свойства
Трапеция является фигурой с двумя параллельными противоположными сторонами, при этом все четыре стороны могут быть разной длины. Параллельные стороны b и d называются меньшим и большим основанием трапеции, a и c – боковыми сторонами. Зная стороны трапеции, можно найти все характеризующие ее параметры. Периметр трапеции, зная стороны, представляет собой их сумму. P=a+b+c+d
Высота трапеции является перпендикуляром, соединяющим два основания, и может быть проведена в любой их точке, но удобнее всего это делать из вершины углов при меньшем основании, так как тогда образуется прямоугольный треугольник, из которого выводится формула. (рис.103.1) h=√(a^2-(((d-b)^2+a^2-c^2)/2(d-b) )^2 )
Средней линией трапеции называется отрезок, соединяющий середины боковых сторон, и равный полусумме оснований. (рис.103.2) m=(b+d)/2
Площадь трапеции равна произведению ее высоты на среднюю линию. Чтобы найти площадь трапеции через стороны, необходимо развернуть эту формулу до ее истоков, заменив неизвестные переменные. S=hm=√(a^2-(((d-b)^2+a^2-c^2)/2(d-b) )^2 )*(b+d)/2
Если в трапецию можно вписать окружность (а это возможно, если противоположные стороны в сумме дают одно и то же число), то радиус вписанной окружности будет равен половине высоты, или половине квадратного корня из произведения меньшего основания на большее, с учетом условия для окружности. (рис.103.3) r=h/2=√bd/2
Описать окружность можно только вокруг равнобокой трапеции, и если она является таковой, то радиус описанной окружности будет равен радиусу окружности, описанной вокруг треугольника, образованного диагональю. (рис.103.4) R=(abd_1)/√((a+b+d_1)(a+b)(a+d_1)(b+d_1))
Диагонали трапеции рассчитываются по формулам, приведенным через теорему Пифагора в треугольниках, образованных высотой и диагоналями. d_1=√(c^2+db d(c^2-a^2 )/(d-b)) d_2=√(a^2+db (b(c^2-a^2))/(d-b))
Формулы трапеции
Для расчёта всех основных параметров трапеции воспользуйтесь калькулятором.
Виды трапеции
Свойства трапеции
Свойства и признаки равнобедренной трапеции
Формулы площади произвольной трапеции
Площадь трапеции через основания и высоту
Площадь трапеции через среднюю линию и высоту
Площадь трапеции через диагонали и угол между ними
Площадь трапеции через четыре стороны
Формулы площади равнобедренной трапеции
Площадь трапеции через стороны
Площадь трапеции через стороны и угол
Площадь трапеции через диагонали и угол между ними
Площадь трапеции через среднюю линию, боковую сторону и угол при основании
Площадь трапеции если в нее вписана окружность
Формулы сторон произвольной трапеции
Основание через другое основание и среднюю линию
Основание через другое основание, диагонали и угол между ними
Формулы сторон равнобедренной трапеции
Длина основания через диагональ, боковую сторону и другое основание
Длина боковой стороны через диагональ и основания
Длина основания через высоту, другое основание, диагонали и угол между ними
Длина основания через высоту, другое основание и площадь трапеции
Длина боковой стороны через площадь трапеции, среднюю линию и угол при основании
Длина боковой стороны через площадь трапеции, основания и угол при основании
Формулы сторон прямоугольной трапеции
Длина основания через боковую сторону, другое основание, диагонали и угол между ними
Длина основания через площадь трапеции, другое основание и высоту
Формулы диагоналей произвольной трапеции
Длина диагоналей через четыре стороны
Длина диагоналей по теореме косинусов
Длина диагоналей через высоту
Длина диагоналей через стороны и другую диагональ
Длина диагоналей через высоту, основания, другую диагональ и угол между диагоналей
Длина диагоналей через площадь трапеции, другую диагональ и угол между диагоналей
Длина диагоналей через среднюю линию, высоту, другую диагональ и угол между диагоналей
Формулы диагоналей равнобедренной трапеции
Длина диагоналей через стороны
Длина диагоналей по теореме косинусов
Длина диагоналей через высоту основание и угол при основании
Длина диагоналей через сторону и высоту
Формулы диагоналей прямоугольной трапеции
Формулы средней линии произвольной трапеции
Длина средней линии через основания
Длина средней линии через основание, высоту и углы при нижнем основании
Длина средней линии через диагонали, высоту и угол между диагоналями
Длина средней линии через площадь и высоту
Формулы средней линии равнобедренной трапеции
Длина средней линии через основания
Длина средней линии через основание, высоту и углы при нижнем основании
Длина средней линии через основания, боковую сторону и высоту
Длина средней линии через диагонали, высоту и угол между диагоналями
Длина средней линии через площадь и боковую сторону
Формулы средней линии прямоугольной трапеции
Длина средней линии через основания, высоту и угол при нижнем основании
Длина средней линии через основания, боковую сторону и угол при нижнем основании
Длина средней линии через основания и боковые стороны
Длина средней линии через диагонали, высоту и угол между диагоналями
Формулы высоты произвольной трапеции
Длина высоты через четыре стороны
Длина высоты через боковую сторону и прилегающий угол к основанию
Длина высоты через диагонали и углы между ними
Длина высоты через среднюю линию, диагонали и углы между ними
Длина высоты через площадь и основания
Длина высоты через площадь и среднюю линию
Формулы высоты равнобедренной трапеции
Длина высоты через по сторонам
Длина высоты через боковую сторону и прилегающий угол к основанию
Длина высоты через основания и прилегающий угол к основанию
Длина высоты через диагонали и углы между ними
Длина высоты через площадь и основания
Длина высоты через площадь и среднюю линию
Формулы боковых сторон прямоугольной трапеции
Сторона AD в прямоугольной трапеции равна высоте, поэтому все формулы высоты произвольной трапеции актуальны для стороны AD прямоугольной трапеции.
Сторона BC по трём сторонам
Сторона BC через основания и угол ∠BCD
Сторона BC через Сторону AD
Сторона BC через площадь, среднюю линию и угол ∠BCD
Сторона BC через площадь, основания и угол ∠BCD
Равнобедренная трапеция
Свойства
В равнобокой трапеции боковые стороны и углы при основаниях равны между собой, следовательно, все формулы значительно упрощаются. Периметр такой трапеции равен сумме двух оснований и удвоенной боковой стороны. P=2a+b+d
Высота равнобокой трапеции является катетом в прямоугольном треугольнике, где гипотенуза – боковая сторона трапеции, а второй катет – половина разности большего и меньшего оснований. Вычислить высоту в равнобокой трапеции можно с помощью теоремы Пифагора в этом треугольнике. (рис.104.1) h=√(a^2-(c-b)^2/4)
Средняя линия трапеции не связана с боковыми сторонами и представляет собой сумму большего и меньшего основании, разделенную на два. m=(b+c)/2
Площадь равнобокой трапеции вычисляется также как и обычной – произведением высоты на среднюю линию. S=hm
Найти диагонали в равнобокой трапеции проще, так как высоты, входящие с ними в прямоугольные треугольники, делят большее основание на три части, одна из которых равна меньшему основанию, а две другие равны между собой. Сами диагонали также равны друг другу и вычислить их можно по формулам, приведенным из теоремы Пифагора. (рис.104.2) d=√(h^2+((b+c)/2)^2 )=√(a^2-(c-b)^2/4+(b+c)^2/4)=√((2a^2-b^2-c^2)/2)
Внутри равнобокой окружности можно вписать окружность, радиус которой будет равен квадратному корню из произведения оснований, деленному на два, если сумма боковых сторон равна сумме оснований (что представляет собой половину высоты) (рис.104.3) r=√bc/2
Радиус окружности, описанной вокруг равнобокой трапеции, ищется как радиус описанной окружности треугольника, образованного ее диагональю со сторонами. (рис.104.4) R=abd/√((a+b+d)(a+b)(a+d)(b+d))
Прямоугольная трапеция
Свойства
Прямоугольная трапеция является трапецией, у которой одна из боковых сторон перпендикулярна основаниям. Средняя линия прямоугольной трапеции равна половине суммы ее оснований. (рис.105.1) m=(b+d)/2
Высота прямоугольной трапеции равна ее боковой стороне-перпендикуляру. Следовательно, площадь трапеции, которая обычно равна произведению высоты на среднюю линию, преобразуется в произведение боковой стороны на среднюю линию. (рис.105.2) S=hm=am=(a(b+d))/2
Вторая боковая сторона прямоугольной трапеции, находящаяся под углом к основаниям, отличным от 90 градусов, вычисляется по теореме Пифагора в прямоугольном треугольнике с высотой. c=√(h^2+〖(d-b)〗^2 )=√(a^2+〖(d-b)〗^2 )
Периметр такой трапеции вычисляется также как обычной, сложением всех ее сторон. P=a+b+c+d=a+b+d+√(a^2+〖(d-b)〗^2 )
Обе диагонали прямоугольной трапеции являются гипотенузами в прямоугольных треугольниках со стороной, перпендикулярной основаниям. Поэтому вычислить их становится возможным, используя теорему Пифагора. (рис.105.3) d_1=√(a^2+b^2 ) d_2=√(a^2+d^2 )
Если боковые стороны прямоугольной трапеции в сумме дают то же, что и основания, то внутри такой трапеции можно вписать окружность. Радиусом вписанной окружности будет служить половина высоты или, в данном случае, половина квадратного корня из произведения оснований. r=√bc/2
Вокруг прямоугольной трапеции нельзя описать окружность, для этого она должна стать либо равнобокой трапецией, либо прямоугольником
Трапеция
Трапеция (от др.-греч. τραπέζιον — «столик»; τράπεζα — «стол, еда») — четырёхугольник, у которого только одна пара противолежащих сторон параллельна.
Иногда трапеция определяется как четырёхугольник, у которого пара противолежащих сторон параллельна (про другую не уточняется), в этом случае параллелограмм является частным случаем трапеции. В частности, существует понятие криволинейная трапеция.
Элементы трапеции
Виды трапеций
Основные свойства трапеции
В трапецию можно вписать окружность, если сумма длин оснований равна сумме длин боковых сторон:
Средняя линия трапеции разделяет пополам любой отрезок, который соединяет основы, так же делит диагонали пополам:
\[ AK = KB, AM = MC, BN = ND, CL = LD \]
Средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме:
Точка пересечения диагоналей трапеции и середины оснований лежат на одной прямой.
В трапеции её боковая сторона видна из центра вписанной окружности под углом 90°.
Каждая диагональ в точке пересечения делится на две части с таким соотношением длины, как соотношение между основаниями:
Диагонали трапеции d1 и d2 связаны со сторонами соотношением:
\[ d_1^2 + d_2^2 = 2ab + c^2 + d^2 \]
Формулы длин сторон трапеции
Формула длины оснований трапеции через среднюю линию и другую основу:
Формулы длины основ трапеции через высоту и углы при нижнем основании:
Формулы длины основ трапеции через боковые стороны и углы при нижнем основании:
Формулы боковых сторон трапеции через высоту и углы при нижнем основании:
Формулы длины средних линий трапеции
Формула определения длины средней линии через длины оснований:
Формула определения длины средней линии через площадь и высоту:
Формулы длины высоты трапеции
Формула высоты трапеции через сторону и прилегающий угол при основании:
Формула высоты трапеции через диагонали и углы между ними:
Формула высоты трапеции через диагонали, углы между ними и среднюю линию:
Формула высоты трапеции через площадь и длины оснований:
Формула высоты трапеции через площадь и длину средней линии:
Формулы длин диагоналей трапеции
Формулы длин диагоналей трапеции по теореме косинусов:
Формулы длин диагоналей трапеции через четыре стороны:
Формулы длин диагоналей трапеции через высоту:
Формулы длин диагоналей трапеции через сумму квадратов диагоналей:
Формулы площади трапеции
Формула площади трапеции через основания и высоту:
Формула площади трапеции через среднюю линию и высоту:
Формула площади трапеции через диагонали и угол между ними:
\[ S = \dfrac
Формула площади трапеции через четыре стороны:
Формула Герона для площади трапеции
