Программа элективного курса по геометрии «Четырёхугольники» (8 класс)
Программа элективного курса «Четырёхугольники»
Пояснительная записка
Геометрия формирует абстрактное, модельное мышление, развивает математическую интуицию и формирует логику интеллекта, как высший этап его развития, формирует эстетику математики, развивает логику доказательств, последовательность интеллектуальных операций, что делает этот предмет, при всей его сложности, востребованным и важным.
Задачи по планиметрии, включаемые в КИМы ЕГЭ, можно сгруппировать по следующим основным темам:
Треугольники
Четырехугольники (параллелограмм и трапеция)
Окружности, вписанные в треугольник и описанные около треугольника.
Окружности, вписанные в четырехугольник и описанные около
четырехугольника.
Данный курс «Четырехугольники» рассчитан на 17 часов для учащихся 8-9 классов, желающих расширить и углубить свои знания по математике и качественно подготовиться к ОГЭ.
Цели и задачи элективного курса
Развитие интереса учащихся к изучению геометрии.
Формирование умения применять полученные знания при решении «нетипичных», нестандартных задач.
Задачи курса:
Систематизировать ранее полученные знания по решению планиметрических задач на вписанные и описанные четырехугольники.
Познакомить учащихся с различными типами задач и способами их решения.
Развивать логическое мышление учащихся, обогащать и расширять математический кругозор учащихся.
Сформировать умения применять полученные знания при решении «нетипичных», нестандартных задач.
Общая характеристика предмета:
При разработке данной программа: учитывалось то, что элективный курс как компонент образования должен быть направлен на удовлетворение познавательных потребностей и интересов учащихся, на формирование у них новых видов познавательной и практической деятельности, которые не характерны для традиционных учебных курсов.
Научиться решать задачи по геометрии значительно сложнее, чем по алгебре. Это связано с обилием различных типов геометрических задач и с многообразием приемов и методов их решения.
Основная трудность при решении этих задач обычно возникает по следующим, причинам:
планиметрический материал либо был плохо усвоен в основной школе, либо плохо сохранился в памяти;
для решения задачи нужно знать некоторые методы и приемы решения, которые либо не рассматриваются при изучении планиметрии, либо не отрабатываются;
в «нетипичных» задачах, в которых представлены не самые знакомые конфигурации, надо уметь применять известные факты и решать базисные задачи, которые входят как составной элемент во многие задачи.
Структура курса представляет собой пять логически законченных и содержательно взаимосвязанных тем, изучение которых обеспечит системность и практическую направленность знаний и умений учеников. Разнообразный дидактический материал дает возможность отбирать дополнительные задания для учащихся различной степени подготовки. Все занятия направлены на расширение и углубление базового курса.
Основной тип занятий - практикум. Для наиболее успешного усвоения материала планируются различимте формы работы с учащимися: лекционно-семинарские занятия, групповые, индивидуальные формы работы. Для текущего контроля на каждом занятии учащимся рекомендуется серия заданий, часть которых выполняется в классе, а часть - дома самостоятельно. Изучение данного курса заканчивается проведением итоговой контрольной работы, защитой индивидуальных проектов.
Учебно-тематический план
| Тема курса | Кол-во часов |
| Общее понятие о четырехугольнике | 3 |
| Четырехугольники | 2 |
| Вписанные и описанные четырехугольники | 3 |
| Площади фигур | 3 |
| Подобные треугольники: свойства фигур, которые сохраняются при их проецировании | 1 |
| Решение задач по всему курсу | 3 |
| Защита индивидуальных проектов | 2 |
| Итого: | 17 |
Содержание программы
Тема 1. Общее понятие о четырехугольнике (3 часа).
Метрические соотношения в четырехугольниках. Свойства произвольного четырехугольника. Виды четырехугольников. Равновеликость. Равносоставленность.
Методы обучения: лекция, объяснение, выполнение тренировочных упражнений.
Форма контроля: проверка задач для самостоятельного решения.
Тема 2. Четырехугольники-2ч.
Виды четырехугольников, их свойства и признаки. Вписанные и описанные четырехугольники.
Цель: обобщить, систематизировать и углубить знания о свойствах четырехугольников и их признаках.
Тема 3. Вписанные и описанные четырехугольники (3 часа).
Понятия вписанного и описанного четырехугольника. Свойства четыреугольников вписанного и описанного около окружностей.
Методы обучения; лекция, объяснение, выполнение тренировочных упражнений.
Формы контроля: проверка задач для самостоятельного решения; самостоятельная работа.
Тема 4. Площади фигур-3ч
Свойства площади фигур. Различные формулы нахождения площади треугольников, площади четырехугольников. Напомнить учащимся теорему об отношении площадей треугольников, имеющих по равному углу.
Цель: расширить и углубить представления учащихся об измерении площадей, развивать умение вычислять площади фигур.
Тема 5. Подобные треугольники: свойства фигур, которые сохраняются при их проецировании-1ч.
Повторение признаков подобия треугольников, решение прямоугольных треугольников. Используя подобие треугольников, решение задач по вычислению высоты предмета, определению расстояний на местности. Решение поставленных практических задач на выбранной местности, различными способами.
Цель: сформировать понятие подобных треугольников, выработать умение применять признаки подобия треугольников.
Тема 6. Решение задач по всему курсу (3 часа).
Защита проектов (2 часа).
Список литературы для учителя
Атанасян, Л.С. Геометрия [Изучение геометрии в 7-9 классах]: учеб. для 7-9 кл. общеобразоват. учреждений / Л.С. Атанасян, В.Ф. Бутузов, С.Б. Кадомцев [и др.]. - 13-е изд. - М.: Просвещение, 2009. - 255 с.
Атанасян, Л.С. Курс элементарной геометрии : Учебное пособие для пед. ун-тов и ин-тов и шк. с углубл. изучением математики : В 2 ч. / Л. С. Атанасян, Н. С. Денисова, Е. В. Силаев . - Москва : Сантакс-Пресс, 1997
Ефимов Н. В. Высшая геометрия. — 7-е изд. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.
584 с.
Капкаева, Л.С. Лекции по теории и методике обучения математике : частная методика : учеб. пособие для студентов мат. спец. пед. вузов : в 2 ч. Ч. 1 / Л.С. Капкаева ; Мордов. гос. пед. ин-т. - Саранск, 2009. - 262 с.
Киселев, А.П. Элементарная геометрия : книга для учителя / А.П. Киселев.
М. : Просвещение, 1996. - 287 с.
Саранцев, Г.И. Методика обучения геометрии : учеб. пособие для студентов вузов по направлению «Педагогическое образование» / Г.И. Саранцев. - Казань: Центр инновационных технологий, 2011. - 228 с.
Саранцев, Г.И. Общая методика преподавания математики : учеб. пособие для студентов мат. спец. пед. вузов и ун-ов / Г.И. Саранцев. - М. : Просвещение, 2002. - 208 с.
Саранцев, Г.И. Упражнения в обучении математике / Г.И. Саранцев. - М. : Просвещение, 2005. - 255 с.
Совайленко В.К., «Система обучения математике», М., Просвещение, 2005г.
Список литературы для учащихся
Филипповский Г. Б. Параллелограмм Вариньона решает задачи //Математика в школе № 4 – 2006.
В. Вавилов, П. Красников. Бимедианы четырехугольника//Математика. 2006 – №22.
Геометрия: Учебник для 7 – 9 кл. общеобразовательных учреждений /Л. С. Атанасян, В.Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев и др, – М.: Просвещение.
Геометрия: Доп. главы к шк. учеб. 8 кл.: Учеб. пособие для учащихся школ и классов с углубленным изучением математики / Л.С. Атанасян, В.Ф. Бутузов, С.Б. Кадомцев и др. – М.: Просвещение.
Погорелов А. В. Геометрия: Учеб. для 7 – 11 кл. сред. шк.- М.: Просвещение.
Штейнгауз Г.Математический калейдоскоп. – М.:наука.
Прасолов В.В. задачи по планиметрии. – Т.1, 2. – М.: Наука.
Коксетер Г. С. М., Грейтцер С.Л. Новые встречи с геометрией. – М.: Наука.
Дополнительный материал элективного курса
Тема 1. Общие сведения о четырехугольнике
Определение: Четырехугольником называется многоугольник, имеющий четыре вершины.
четырехугольник может быть выпуклым (рис. 1) или невыпуклым (рис. 2);
диагонали четырехугольника - отрезки, соединяющие две несмежные его вершины (на рисунках 1 и 2 - отрезки АС, BD).
Пусть F и F1, . . . , Fn — многоугольники, для которых выполняются следующие условия: (1) при каждом i и j ≠ i многоугольники Fi и Fj не имеют общих внутренних точек; (2) F = Uni=1Fi. Тогда говорят, что F разрезан на многоугольники Fi.
Пусть F и G — два многоугольника. Если F и G можно так разрезать на многоугольники F1, ... , Fn и G1,... , Gn соответственно, что при каждом i = 1, . . . , n многоугольники Fi и Gi равны, то F и G называются равносоставленными.
Многоугольники F и G называются равновеликими, если их площади равны.
Свойство 1. Любая из сторон четырехугольника меньше суммы трех его других сторон.
Правильность этого утверждения следует из свойства многоугольника: любая сторона многоугольника меньше суммы всех его других сторон.
Свойство 2. Теорема. Сумма внутренних углов четырехугольника равна 360°.
Доказательство:
Диагонали четырехугольника делят его на два треугольника. Например, на рисунке 5 диагональ АС делит четырехугольник ABCD на ΔABC и ΔACD. Тогда сумма внутренних углов четырехугольника равна сумме углов этих треугольников, т.е. 180· 2=360°.
Следствие 1. Не существует четырехугольника, у которого все углы острые или все углы тупые.
Утверждение легко доказывается от противного:
1) Пусть существует четырехугольник, у которого градусная мера каждого из углов больше 90°. Тогда сумма всех углов этого четырехугольника больше, чем 90*4, т.е. не равна 360°, что противоречит теореме. Следовательно, не существует четырехугольник, у которого все углы тупые.
2) Пусть существует четырехугольник, у которого градусная мера каждого из углов меньше 90°. Тогда сумма всех углов этого четырехугольника меньше, чем 90*4, т.е. не равна 360°, что противоречит теореме. Следовательно, не существует четырехугольника, у которого все углы острые.
Задача: В прямоугольнике ABCD точка M - середина стороны BC, точка N - середина стороны CD, P - точка пересечения отрезков DM и BN. Докажите, что углы MAN и BPM равны (рис. 6).
P
Решение:
Пусть K — середина стороны AB, Q - точка пересечения отрезков AM и CK. Тогда MQC = BPM (чертеж симметричен относительно серединного перпендикуляра к отрезку BC).
С другой стороны, т.к. AKCN — параллелограмм, MQC = MAN. Следовательно, MAN = BPM.
А это и требовалось доказать.
Следствие 2. Сумма внешних углов четырехугольника (по одному при каждой вершине) равна 360°.
Сумма внешних углов четырехугольника - это сумма смежных углов этого четырехугольника.
(180° - 1) + (180° - 2) + (180° - 3) + (180° - 4) = 180°*4 - (1+ 2 + 3 + 4) = 180°*4 - 360°= 360°.
Среди множества выпуклых четырехугольников выделяют такие виды четырехугольников.
Трапеция - четырехугольник, у которого две сторона: параллельны, а две другие не параллельны (рис. 8).
Параллелограмм - четырехугольник, у которого противолежащие стороны попарно параллельны (рис. 9).
Ромб - параллелограмм , у которого все сторона: равны (рис. 10).
Прямоугольник - параллелограмм, у которого все углы прямоте (рис. 11).
Квадрат - прямоугольник , у которого все сторона: равны (рис. 12).
Могут ли биссектрисы двух смежных углов четырехугольника быть параллельными?
Докажите, что если биссектрисы двух противолежащих углов четырехугольника параллельны или лежат на одной прямой, то два других угла - равны.
Диагонали четырехугольника взаимно перпендикулярны. Докажите, что площадь такого четырехугольника равна половине произведения его диагоналей.
Диагональ АС делит вторую диагональ четырехугольника ABCD на две равные части. Докажите: если AB>AD, то BC<DC.
Два противолежащих угла выпуклого четырехугольника - тупые. Докажите, что диагональ, соединяющая вершины этих углов, меньше второй диагонали.
Постройте четырехугольник по: а) сторонам и одной из диагоналей; б) сторонам и одному из углов.
Постройте четырехугольник ABCD по углам А и В, сторонам AB и AD, сумме сторон BC и CD.
Тема 2. Вписанные и описанные четырехугольники
Вписанный четырехугольник.
Напомним, четырехугольник называют вписанным в окружность, если все его вершины лежат на окружности. Эту окружность называют описанной вокруг данного четырехугольника. Центр такой окружности - точка пересечения серединных перпендикуляров ко всем сторонам четырехугольника.
Правильным будет и обратное утверждение. Если серединные перпендикуляры, проведенные ко всем сторонам четырехугольника, пересекаются в одной точке, то вокруг него можно описать окружность.
Теорема 1. Сумма противолежащих углов вписанного четырехугольника равна 180°.
Вершины четырехугольника ABCD лежат на окружности. Докажем, что A+C=B+D=180°.
Доказательство:
Пусть четырехугольник ABCD вписан в окружность (рис. 14).
Вписанные углы A и C опираются на дуги, дополняющие друг друга до окружности, следовательно, ∠А+∠С=180°. Аналогично, ∠В+∠D=180°.
Итак, если четырехугольник вписан в окружность, то сумма противолежащих углов равна 180°.
Теорема доказана.
Теорема 2 (обратная к теореме 1). Если сумма двух противолежащих углов четырехугольника равна 180°, то вокруг него можно описать окружность.
Пусть сумма углов А и С четырехугольника ABCD равна 180°. Проведем окружность γ через точки А, В и D. Нужно доказать что вершина С лежит на этой окружности.
Доказательство:
Проведем от противного. Пусть С γ (рис. 15) и прямая DC пересекает окружность в точке К. По теореме 1 А+К=180° = А+С. Тогда К=С. При этом для треугольника ВСК один из этих углов - внутренний, а другой - внешний, т.е. такое равенство невозможно.
Следствие. Вокруг прямоугольника всегда можно описать окружность.
Перечисленные в следующей таблице свойства вписанных четырёхугольников непосредственно вытекают из теорем 1 и 2.
Фигура | Рисунок | Свойство |
Окружность, описанная около параллелограмма |
| Окружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником. |
Окружность, описанная около ромба |
| Окружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом. |
Окружность, описанная около трапеции |
| Окружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией. |
Окружность, описанная около дельтоида |
| Окружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников. |
Произвольный вписанный четырёхугольник |
| Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:
|
Описанный четырехугольник Напомним: четырехугольник называют описанным вокруг окружности, если все его сторона: касаются окружности. Т.е. окружность вписывают в четырехугольник. Центр такой окружности - точка пересечения биссектрис всех внутренних углов четырехугольника.
Правильным будет и обратное утверждение: если биссектрисы всех углов четырехугольника пересекаются в одной точке, то в него можно вписать окружность.
Теорема 3. Суммы противолежащих сторон четырехугольника, описанного вокруг окружности, равны.
Пусть четырехугольник ABCD вписана окружность. Докажем, что AB+CD=BC+AD.
Доказательство:
О трезки касательных, проведенных из одной точки к окружности, равны. Обозначим длины соответствующих отрезков как x, y, t, z. Тогда AB+CD=(x+y)+(z+t)=(x+t)+(y+z)=AD+BC.
Теорема доказана.
Теорема 4 (обратная к теореме 3). Если выпуклом четырехугольник суммы противолежащих сторон равны, то в него можно вписать окружность.
Пусть для четырехугольника ABCD выполняется соотношение АВ + CD=BC+AD. Докажем, что в этот четырехугольник можно вписать окружность.
Доказательство:
Проведем его от противного. Пусть окружность касается трех сторон данного четырехугольника и не касается его четвертой сторона: CD.
Из точки С проведем к этой окружности касательную, которая пересечет прямую AD в точке Р. Согласно прямой теореме получим, что
АВ+СР=ВС+АР.
AВ+CD=BC+ADи AB+CP=BC+AP. Отнимем от первого равенства второе (или наоборот). Тогда |CD-CP| =|AD-AP|, т.е. |CD-CP|=PD, что противоречит неравенству для сторон треугольника CDP.
Вывод: точки Р и D совпадают. Теорема доказана.
Следствие. В ромб всегда можно вписать окружность.
Опорная задача .
Площадь описанного четырехугольника равна произведению его полупериметра на радиус вписанной в него окружности.
Дано: K1, К2, К3, K4- точки касания.
Д оказать: S=pr.
S=SΔAOB+ SΔBOC+ SΔCOD+ SΔDOA.
K1, К2, К3, К4- точки касания, тогда OK1AB, OK2ВС, OK3CD, OK4AD и OK1=OK2=OKs=OK4=r.
S=½AB·r+½BC·r+½CD·r+½AD·r= =½r (a + b + c + d) = pr.
Что и требовалось доказать.
Основные определения и свойства | |
| Четырёхугольником называется фигура, которая состоит из четырёх точек (вершин) и четырёх отрезков (сторон), которые последовательно соединяют вершины. При этом никакие три из данных точек не должны лежать на одной прямой, а соединяющие их отрезки не должны пересекаться. Четырёхугольник называется выпуклым, если он расположен в одной полуплоскости относительно прямой, которая содержит любую из его сторон. Сумма углов выпуклого четырёхугольника равна 360°: ∠A+∠B+∠C+∠D=360°. Не существует четырёхугольников, у которых все углы острые или все углы тупые. Каждый угол четырёхугольника всегда меньше суммы трёх остальных углов: ∠A < ∠B+∠C+∠D, ∠B < ∠A+∠C+∠D, ∠C < ∠A+∠B+∠D, ∠D < ∠A+∠B+∠D. Каждая сторона четырёхугольника всегда меньше суммы трёх остальных сторон: a < b+c+d, b < a+c+d, c < a+b+d, d < a+b+c. Площадь произвольного выпуклого четырёхугольника равна:
|
| Диагоналями четырёхугольника называются отрезки, соединяющие его противолежащие вершины. Диагонали выпуклого четырёхугольника пересекаются, а невыпуклого – нет. Площадь произвольного выпуклого четырёхугольника:
|
Описанные четырёхугольники | |
| Четырёхугольник называется описанным около окружности (описанным), если существует такая окружность, которая касается всех его сторон, тогда сама окружность называется вписанной. Четырёхугольник является описанным тогда и только тогда, кода суммы его противолежащих сторон равны: a+c = b+d. Для сторон описанного четырёхугольника и радиуса вписанной в него окружности верно: a+c ≥ 4r, b+d ≥ 4r. Площадь описанного четырёхугольника: S = pr, где r – радиус вписанной окружности, p – полупериметр четырёхугольника. Площадь описанного четырёхугольника:
|
| Центр вписанной в четырёхугольник окружности является точкой пересечения биссектрис всех четырёх углов этого четырёхугольника. Точки касания вписанной окружности отсекают равные отрезки от углов четырёхугольника: AK=AN, BK=BL, CL=CM, DM=DN. Если O – центр окружности, вписанной в четырёхугольник ABCD, то ∠AOB+∠COD=∠BOC+∠AOD=180°. Для описанного четырёхугольника ABCD со сторонами AB=a, BC=b, CD=c и AD=d верны соотношения:
|
Вписанные четырёхугольники | |
| Четырёхугольник называется вписанным в окружность (вписанным), если существует окружность, проходящая через все его вершины, тогда сама окружность называется описанной около четырёхугольника. Выпуклый четырёхугольник является описанным тогда и только тогда, когда сумма его противолежащих углов равна 180°: ∠A+∠C=∠B+∠D=180°. Центр описанной около четырёхугольника окружности является точкой пересечения всех четырёх серединных перпендикуляров сторон этого четырёхугольника. |
|
Площадь вписанного четырёхугольника:
|
|
Диагонали выпуклого четырёхугольника разбивают каждый его угол на два угла. Углы, опирающиеся на одну сторону, называются связанными углами. Выпуклый четырёхугольник является вписанным тогда и только тогда, когда у него есть хотя бы одна пара равных связанных углов. У вписанного четырёхугольника любые два связанных угла равны. |
| Если четырёхугольник одновременно является описанным и вписанным, то его площадь:
Для радиусов описанной и вписанной окружностей данного четырёхугольника и расстояния между центрами этих окружностей выполняется соотношение:
|
Параллелограмм | |
| Параллелограммом называется четырёхугольник, противолежащие стороны которого попарно параллельны: AB||CD, BC||AD. У параллелограмма противолежащие стороны равны и противолежащие углы равны: AB=CD, BC=AD; ∠A=∠C, ∠B=∠D. Сумма любых двух соседних углов параллелограмма равна 180°: ∠A+∠B=∠B+∠C=∠C+∠D=∠A+∠D=180°. |
| Диагонали параллелограмма пересекаются и точкой пересечения делятся пополам: AO=OC; BO=OD. Каждая диагональ делит параллелограмм на два равных треугольника: ∠ABC=∠CDA; ∠ABD=∠CDB. Две диагонали параллелограмма делят его на четыре равновеликих треугольника: SΔABO=SΔBCO=SΔCDO=SΔADO. Сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна сумме квадратов всех его сторон: e2+f2 = a2+b2+a2+b2 = 2(a2+b2). |
Признаки параллелограмма: Если у четырёхугольника противолежащие стороны попарно равны, то этот четырёхугольник – параллелограмм. Если у четырёхугольника две противолежащие стороны равны и параллельны, то этот четырёхугольник – параллелограмм. Четырёхугольник, диагонали которого в точке пересечения делятся пополам – параллелограмм. Если у четырёхугольника противолежащие углы попарно равны, то этот четырёхугольник – параллелограмм. | |
| Высотой параллелограмма называется перпендикуляр, проведённый из вершины параллелограмма к неприлежащей стороне: ha = b·sin γ; hb = a·sin γ. Площадь параллелограмма можно определить: через его сторону и высоту, проведённую к ней: S = aha = bhb; через две его стороны и угол между ними: S = ab·sin γ. |
Ромб | |
| Ромбом называется параллелограмм, у которого все стороны равны: AB=BC=CD=AD. Диагонали ромба пересекаются под прямым углом и являются биссектрисами его углов: AC⊥BD; ∠ABD=∠CBD=∠ADB=∠CDB; ∠BAC=∠DAC=∠BCA=∠DCA. |
| В любой ромб можно вписать окружность с центром в точке пересечения его диагоналей. Радиус окружности, вписанной в ромб, можно вычислить: через высоту ромба:
через диагонали ромба и сторону:
через отрезки, на которые делит сторону ромба точка касания:
Площадь ромба можно определить: через диагонали:
через сторону и угол ромба:
через сторону и высоту:
через сторону и радиус вписанной окружности:
|
Прямоугольник | |
|
Прямоугольником называется параллелограмм, у которого все углы прямые: ∠A=∠B=∠C=∠D=90°. |
| Диагонали прямоугольника равны и точкой пересечения делятся на четыре равных отрезка: AC=BD; AO=BO=CO=DO. Площадь прямоугольника можно определить: через его стороны: S = ab; через диагонали и угол между ними: S = ½d²·sin γ. |
|
Около любого прямоугольника можно описать окружность с центром в точке пересечения его диагоналей и радиусом, который равен половине диагонали: BD = 2R. |
Квадрат | |
|
Квадрат – это прямоугольник, у которого все стороны равны: ∠A=∠B=∠C=∠D=90°, AB=BC=CD=AD. |
| Диагонали квадрата равны и перпендикулярны. Сторона и диагональ квадрата связаны соотношениями:
Площадь квадрата:
|
| У квадрата центры вписанной и описанной окружностей совпадают и находятся в точке пересечения его диагоналей. Радиус описанной окружности:
Радиус вписанной окружности:
|
Трапеция | |
| Трапецией называется четырёхугольник у которого только две противолежащие стороны параллельны: AD||BC. Параллельные стороны называются основаниями трапеции, непараллельные – боковыми сторонами. Высота трапеции – перпендикуляр, проведённый из произвольной точки одного основания трапеции к прямой, содержащей другое основание трапеции. |
| Средней линией (первой средней линией) трапеции называется отрезок, который соединяет середины боковых сторон данной трапеции: AK=KB; CL=LD. Средняя линия трапеции параллельна её основаниям и равна их полусумме: KL||AD; KL||BC; KL = ½(AD+BC). |
| При продолжении до пересечения боковых сторон трапеции образуются два подобных треугольника с коэффициентом подобия, равным отношению основ: ΔAED∼ΔBEC, k=AD/BC. Треугольники, образованные основами и отрезками диагоналей подобны с коэффициентом подобия, равным отношению основ: ΔAОD∼ΔCОВ, k=AD/BC. Площади треугольников, образованных боковыми сторонами и отрезками диагоналей трапеции, равны: SΔABO = SΔCDO. |
| Отрезок, соединяющий середины оснований (вторая средняя линия) трапеции, проходит через точку пересечения диагоналей, а его продолжение – через точку пересечения продолжений боковых сторон: O∈KL; E∈KL. Отрезок, соединяющий середины диагоналей (третья средняя линия) трапеции, параллелен основаниям и равен их полуразности: RS||AD; RS||BC; RS = ½(AD–BC). |
| В трапецию можно вписать окружность, если сумма её основ равна сумме боковых сторон: AD+BC=AB+CD. Центром вписанной в трапецию окружности является точка пересечения биссектрис внутренних углов трапеции. В трапецию АВСD с основаниями AD и BC можно вписать окружность тогда и только тогда, когда выполняется хотя бы одно из равенств:
Боковые стороны трапеции видны из центра окружности, вписанной в данную трапецию, под прямым углом: ∠AOB=∠COD=90°. Радиус вписанной в трапецию окружности можно определить: через высоту:
через отрезки, на которые делится боковая сторона точкой касания:
|
| Равнобокой называется трапеция, у которой боковые стороны равны: AB=CD. У равнобокой трапеции: диагонали равны: AC=BD; углы при основании равны: ∠A=∠D, ∠B=∠C; сумма противолежащих углов равна 180?: ∠A+∠C=∠B+∠D=180°. Около трапеции можно описать окружность тогда и только тогда, когда она равнобокая. Стороны и диагональ равнобокой трапеции связаны соотношением: d² = ab+c². |
|
Трапеция называется прямоугольной, если одна из её боковых сторон перпендикулярна основаниям. |
| Площадь трапеции можно определить: через полусумму оснований (первую среднюю линию) и высоту:
через диагонали и угол между ними:
|