Jak znaleźć boki trapezu?
Szkolny kurs geometrii wymaga znajomościz wszelkiego rodzaju czworobokami, w tym z trapezami. Najbardziej podstawowymi zadaniami, które dotyczą trapezów, są poszukiwanie stron i połów. W tym artykule rozważymy kilka przykładów rozwiązywania problemów związanych ze znalezieniem boków trapezu.
Trapezes to:
- arbitralne;
- równoramienny;
- prostokątny.
Rozwiązywanie problemów na dowolnym trapezie
Trapezoid to czworobok z dwomaboki są równoległe, a te dwa nie. Określenie strony w dowolnym trapezoidzie zależy od danych początkowych. Rozważmy przypadek, w którym znane są kąty podstawy i wysokość.
Zadanie 1
Pokazano trapez ABCD, w którym wysokości VC i CM są równe 6 cm, a kąty u podstawy wynoszą 60 i 45 stopni. Wymagane jest znalezienie boków.
Mamy więc dwa trójkąty prostokątne AVKi SDM, którzy znają jedną nogę i przeciwległy kąt. Cynos (stosunek przeciwnej nogi do przeciwprostokątnej) dla 60 i 45 stopni jest znany: sin 60 = √3 / 2, a sin 45 = √2 / 2.
Otrzymujemy:
- sin 60 = BK / AB, stąd AB = VK / sin 60
- AB = 6 / √3 / 2 = 4√3 (cm)
- sin 45 = CM / SD, stąd SD = CM / sin 45
- LED = 6 / √2 / 2 = 6√2 (cm)
Odpowiedź: AB = 4√3 cm i SD = 6√2 cm
Rozwiązanie problemów na prostokątnym trapezie
Prostokąt to trapez, którego kąty na jednym z boków są równe 900. Zastanów się, jak znaleźć bok trapezu, jeśli znane są pozostałe trzy boki.
Problem 2. Podano trzy boki, z których jeden jest prostopadły z boku.
Załóżmy, że otrzymaliśmy prostokątny trapezowy ABCD, w którym AB jest prostopadła do BC. Wiadomo, że AB = 12 cm, BC = 1 cm, AD = 6 cm Należy znaleźć duży bok boczny.
Rozwiązanie:
Z punktu C pominąć wysokości ładowni Wielkiej Brytanii i uzyskać prawo trójkąta i prostokąta ABCK KFOR. Ponieważ przeciwległe boki prostokąta to CK = AB = 12 cm, a AK = BC = 1 cm.
Znaleźliśmy segment KD:
- CD = AD - AK = 6 - 1 = 5 (cm)
Zgodnie z twierdzeniem Pitagorasa:
- LED2= SK2+ CD2= 12252= 144 + 25 = 169
- LED = √169 = 13 (cm)
Odpowiedź: LED = 13 cm
Problem 3. Biorąc pod uwagę podstawy i kąt u podstawy
Biorąc pod uwagę trapezoidalne ABCD, w którym podstawy słońca i ciśnienie krwi wynoszą odpowiednio 6 i 10 cm, kąt VAD jest prosty, a SDA wynosi 45 stopni. Znajdź mniejszą stronę.
- Narysujemy wysokość SC i otrzymamy prostokątny trójkąt SKD i prostokąt ABCS. Ponieważ przeciwległe boki prostokąta to AK = BC = 6 cm.
- CD = AD - AK = 10 - 6 = 4 cm
- cos 45 = √2 / 2 = CD / LED, stąd CD = CD / cos 45
- Otrzymujemy SD = 4 / √2 / 2 = 4√2 (cm)
Odpowiedź: SD = 4√2 cm
Rozwiązywanie problemów trapezu równoramiennego
Trapezoid nazywa się równoramiennikiem, którego boki są równe. Aby zrozumieć, jak je znaleźć, rozważ następujące przykłady
Problem 4. Podano zarówno podstawy, jak i wysokości
Biorąc pod uwagę trapezowe ABCD, w którym AB = SD, i VC i CM - wysokości. BC = 9 cm, AD = 19 cm, a BK = CM = 12 cm Znajdź stronę.
Daj nam udowodnić, że trójkąty ABK i DSM są równe. Według warunku AB = CD, BK = CM. Ponieważ trapez jest równoramienny, kąty BAC i SDM są równe. Ponieważ VC i CM są wysokościami, te trójkąty są prostokątne. Stąd AVC k = 180 - (90 + HAC), a kąt DPA = 180 - (90 + SDM), jak również WAC i SDM są sobie równe, wówczas również AVC i MSD. Zatem trójkąty AVK i DSM i DSM są równe po obu stronach i kąt między nimi.
Znajdujemy segmenty AK i MD.
- AK = MD = (AD-BC) / 2 = (19-9) / 2 = 5 (cm)
Według twierdzenia Pitagorasa:
- AB2= LED2= VC2 + AK2
- AB2= LED2= 12252= 144 + 25 = 169
- AB = √ 169 = 13 (cm)
Odpowiedź: 13 cm.
Problem 5. Podano dwie zasady i kąt ostry
Biorąc pod uwagę trapezowe ABCD, w którym AB i SD są równe. BC = 12 cm, AD = 27 cm, a kąt przy podstawie 60 stopni. Znajdź stronę.
Narysujemy wysokość VC.
AK = (AD - BC) / 2 = (27-12) / 2 = 7,5 (cm)
- cos 60 = AK / AB, stąd AB = AK / cos 60
- AB = 7,5 / 0,5 = 15 (cm)
Odpowiedź: 15 cm
Problem 6. Podano obwód i środkową linię.
Podano trapez równoramienny ABCD, którego obwód jest równy 80, a środkowa linia CM jest po stronie bocznej. Konieczne jest znalezienie strony.
Wiadomo z tego, że P = 2 x AB + BC + AD.
Wiadomo, że długość linii środkowej jest równa połowie sumy zasad, czyli KM = (BC + AD) / 2. Stąd BC + AD = 2 x AK = 2 x AB
Według hipotezy CK = AB. Zastępujemy wszystkie dane w formule obwodu.
- P = 2 x AB + 2 x AB = 80
- 4 x AB = 80
- AB = 20 (cm)
Odpowiedź: 20 cm
Jak widać na przykładach, większość problemów trapezoidów ogranicza się do rozwiązywania problemów na trójkątach prostokątnych.