Чи паралельна середня лінія трапеції її підстав. Середня лінія трапеції

Дотримання Вашої конфіденційності є важливим для нас. З цієї причини ми розробили Політику Конфіденційності, яка описує, як ми використовуємо та зберігаємо Вашу інформацію. Будь ласка, ознайомтесь з нашими правилами дотримання конфіденційності та повідомте нам, якщо у вас виникнуть будь-які питання.

Збір та використання персональної інформації

Під персональної інформацією розуміються дані, які можна використовувати для ідентифікації певного особи чи зв'язку з ним.

Від вас може бути запрошено надання вашої персональної інформації у будь-який момент, коли ви зв'язуєтесь з нами.

Нижче наведено приклади типів персональної інформації, яку ми можемо збирати, і як ми можемо використовувати таку інформацію.

Яку персональну інформацію ми збираємо:

  • Коли ви залишаєте заявку на сайті, ми можемо збирати різну інформацію, включаючи ваше ім'я, номер телефону, електронну адресу і т.д.

Як ми використовуємо вашу персональну інформацію:

  • Збірна нами персональна інформація дозволяє нам зв'язуватися з вами та повідомляти про унікальні пропозиції, акції та інші заходи та найближчих подіях.
  • Час від часу ми можемо використовувати вашу персональну інформацію для надсилання важливих повідомлень та повідомлень.
  • Ми також можемо використовувати персональну інформацію для внутрішніх цілей, таких як проведення аудиту, аналізу даних та різних досліджень з метою покращення послуг, що надаються, та надання Вам рекомендацій щодо наших послуг.
  • Якщо ви берете участь у розіграші призів, конкурсі або подібному стимулювальному заході, ми можемо використовувати інформацію, що надається, для управління такими програмами.

Розкриття інформації третім особам

Ми не розкриваємо отриману від Вас інформацію третім особам.

Винятки:

  • Якщо необхідно - відповідно до закону, судовим порядком, у судовому розгляді, та/або на підставі публічних запитів або запитів від державних органів на території РФ - розкрити вашу персональну інформацію. Ми також можемо розкривати інформацію про вас, якщо ми визначимо, що таке розкриття необхідно або доречно з метою безпеки, підтримання правопорядку або інших суспільно важливих випадків.
  • У разі реорганізації, злиття або продажу ми можемо передати персональну інформацію, що збирається нами, відповідній третій особі – правонаступнику.

Захист персональної інформації

Ми вживаємо запобіжних заходів - включаючи адміністративні, технічні та фізичні - для захисту вашої персональної інформації від втрати, крадіжки та недобросовісного використання, а також від несанкціонованого доступу, розкриття, зміни та знищення.

Дотримання вашої конфіденційності на рівні компанії

Для того, щоб переконатися, що ваша персональна інформація знаходиться в безпеці, ми доводимо норми дотримання конфіденційності та безпеки до наших співробітників і суворо стежимо за дотриманням заходів дотримання конфіденційності.

Поняття середньої лінії трапеції

Спочатку згадаємо, яку фігуру називають трапецією.

Визначення 1

Трапецією називається чотирикутник, у якого дві сторони паралельні, а дві інші не паралельні.

У цьому паралельні боку називаються основами трапеції, а чи не паралельні - бічними сторонами трапеції.

Визначення 2

Середня лініятрапеції - це відрізок, що з'єднує середини бічних сторін трапеції.

Теорема про середню лінію трапеції

Тепер введемо теорему про середню лінію трапеції і доведемо її векторним методом.

Теорема 1

Середня лінія трапеції паралельна основам і дорівнює їх напівсумі.

Доведення.

Нехай нам дана трапеція $ABCD$ з основами $AD\ і BC$. І хай $ MN $ - середня лінія цієї трапеції (рис. 1).

Рисунок 1. Середня лінія трапеції

Доведемо, що $MN||AD\ і MN=\frac(AD+BC)(2)$.

Розглянемо вектор $\overrightarrow(MN)$. Використовуємо правило багатокутника для складання векторів. З одного боку отримаємо, що

З іншого боку

Складемо дві останні рівністі, отримаємо

Так як $ M $ і $ N $ - середини бічних сторін трапеції, будемо мати

Отримуємо:

Отже

З тієї ж рівності (оскільки $\overrightarrow(BC)$ і $\overrightarrow(AD)$ сонаправлены, отже, коллинеарны) отримуємо, що $MN||AD$.

Теорему доведено.

Приклади завдань поняття середньої лінії трапеції

Приклад 1

Бічні сторони трапеції рівні $15\см$ і $17\см$ відповідно. Периметр трапеції дорівнює $52\ см $. Знайти довжину середньої лінії трапеції.

Рішення.

Позначимо середню лінію трапеції через $n$.

Сума бічних сторін дорівнює

Отже, оскільки периметр дорівнює $52\ см$, сума підстав дорівнює

Отже, за теоремою 1 отримуємо

Відповідь:$10\ см$.

Приклад 2

Кінці діаметра кола віддалені від його дотичної відповідно на $9$ см і $5$ см. Знайти діаметр цього кола.

Рішення.

Нехай нам дано коло з центром у точці $O$ та діаметром $AB$. Проведемо дотичну $l$ і побудуємо відстані $AD=9\ см$ і $BC=5\ см$. Проведемо радіус $OH$ (рис. 2).

Малюнок 2.

Оскільки $AD$ і $BC$ - відстані до дотичної, то $AD\bot l$ і $BC\bot l$ і оскільки $OH$ -- радіус, то $OH\bot l$, отже, $OH |\left|AD\right||BC$. З цього отримуємо, що $ABCD$ - трапеція, а $OH$ - її середня лінія. По теоремі 1, отримуємо

Поняття середньої лінії трапеції

Спочатку згадаємо, яку фігуру називають трапецією.

Визначення 1

Трапецією називається чотирикутник, у якого дві сторони паралельні, а дві інші не паралельні.

У цьому паралельні боку називаються основами трапеції, а чи не паралельні - бічними сторонами трапеції.

Визначення 2

Середня лінія трапеції – це відрізок, що з'єднує середини бічних сторін трапеції.

Теорема про середню лінію трапеції

Тепер введемо теорему про середню лінію трапеції і доведемо її векторним методом.

Теорема 1

Середня лінія трапеції паралельна основам і дорівнює їх напівсумі.

Доведення.

Нехай нам дана трапеція $ABCD$ з основами $AD\ і BC$. І хай $ MN $ - середня лінія цієї трапеції (рис. 1).

Рисунок 1. Середня лінія трапеції

Доведемо, що $MN||AD\ і MN=\frac(AD+BC)(2)$.

Розглянемо вектор $\overrightarrow(MN)$. Використовуємо правило багатокутника для складання векторів. З одного боку отримаємо, що

З іншого боку

Складемо дві останні рівністі, отримаємо

Так як $ M $ і $ N $ - середини бічних сторін трапеції, будемо мати

Отримуємо:

Отже

З тієї ж рівності (оскільки $\overrightarrow(BC)$ і $\overrightarrow(AD)$ сонаправлены, отже, коллинеарны) отримуємо, що $MN||AD$.

Теорему доведено.

Приклади завдань поняття середньої лінії трапеції

Приклад 1

Бічні сторони трапеції рівні $15\см$ і $17\см$ відповідно. Периметр трапеції дорівнює $52\ см $. Знайти довжину середньої лінії трапеції.

Рішення.

Позначимо середню лінію трапеції через $n$.

Сума бічних сторін дорівнює

Отже, оскільки периметр дорівнює $52\ см$, сума підстав дорівнює

Отже, за теоремою 1 отримуємо

Відповідь:$10\ см$.

Приклад 2

Кінці діаметра кола віддалені від його дотичної відповідно на $9$ см і $5$ см. Знайти діаметр цього кола.

Рішення.

Нехай нам дано коло з центром у точці $O$ та діаметром $AB$. Проведемо дотичну $l$ і побудуємо відстані $AD=9\ см$ і $BC=5\ см$. Проведемо радіус $OH$ (рис. 2).

Малюнок 2.

Оскільки $AD$ і $BC$ - відстані до дотичної, то $AD\bot l$ і $BC\bot l$ і оскільки $OH$ -- радіус, то $OH\bot l$, отже, $OH |\left|AD\right||BC$. З цього отримуємо, що $ABCD$ - трапеція, а $OH$ - її середня лінія. По теоремі 1, отримуємо

  1. Відрізок, що з'єднує середини діагоналей трапеції, дорівнює половині різниці підстав
  2. Трикутники, утворені основами трапеції та відрізками діагоналей до точки їх перетину - подібні
  3. Трикутники, утворені відрізками діагоналей трапеції, сторони яких лежать на бічних сторонах трапеції – рівновеликі (мають однакову площу)
  4. Якщо продовжити бічні сторони трапеції у бік меншої основи, то вони перетнуться в одній точці з прямої, що з'єднує середини основ
  5. Відрізок, що з'єднує основи трапеції, і проходить через точку перетину діагоналей трапеції, ділиться цією точкою в пропорції, що дорівнює співвідношенню довжин основ трапеції
  6. Відрізок, паралельний основам трапеції, і проведений через точку перетину діагоналей, ділиться цією точкою навпіл, а його довжина дорівнює 2ab/(a + b), де a і b - основи трапеції

Властивості відрізка, що з'єднує середини діагоналей трапеції

З'єднаємо середини діагоналей трапеції ABCD, у результаті з'явиться відрізок LM.
Відрізок, що з'єднує середини діагоналей трапеції, лежить на середній лінії трапеції.

Даний відрізок паралельний основам трапеції.

Довжина відрізка, що з'єднує середини діагоналей трапеції, дорівнює напіврізниці її основ.

LM = (AD – BC)/2
або
LM = (a-b)/2

Властивості трикутників, утворених діагоналями трапеції


Трикутники, які утворені основами трапеції та точкою перетину діагоналей трапеції - є подібними.
Трикутники BOC та AOD є подібними. Оскільки кути BOC та AOD є вертикальними – вони рівні.
Кути OCB і OAD є внутрішніми навхрест лежачими при паралельних прямих AD і BC (підстави трапеції паралельні між собою) і прямій AC, отже, вони рівні.
Кути OBC і ODA рівні з тієї ж причини (внутрішні навхрест лежать).

Оскільки всі три кути одного трикутника дорівнюють відповідним кутам іншого трикутника, то ці трикутники подібні.

Що з цього випливає?

Для вирішення задач з геометрії подібність трикутників використовується так. Якщо нам відомі значення довжин двох відповідних елементів подібних трикутників, то знаходимо коефіцієнт подібності (ділимо одне на інше). Звідки довжини всіх інших елементів співвідносяться між собою таким самим значенням.

Властивості трикутників, що лежать на бічній стороні та діагоналях трапеції


Розглянемо два трикутники, що лежать на бічних сторонах трапеції AB та CD. Це – трикутники AOB та COD. Незважаючи на те, що розміри окремих сторін у цих трикутників можуть бути різними, але площі трикутників, утворених бічними сторонами та точкою перетину діагоналей трапеції рівнітобто трикутники є рівновеликими.


Якщо продовжити сторони трапеції у бік меншої основи, то точка перетину сторін буде збігатися з прямою лінією, яка проходить через середини основ.

Таким чином, будь-яка трапеція може бути добудована до трикутника. При цьому:

  • Трикутники, утворені основами трапеції із загальною вершиною у точці перетину продовжених бічних сторін є подібними
  • Пряма, що з'єднує середини основ трапеції, є одночасно медіаною побудованого трикутника

Властивості відрізка, що з'єднує основи трапеції


Якщо провести відрізок, кінці якого лежать на підставах трапеції, який лежить на точці перетину діагоналей трапеції (KN), то співвідношення складових його відрізків від сторони основи до точки перетину діагоналей (KO/ON) буде дорівнює співвідношенню основ трапеції(BC/AD).

KO/ON = BC/AD

Ця властивістьвипливає з подібності відповідних трикутників (див. вище).

Властивості відрізка, паралельного основам трапеції


Якщо провести відрізок, паралельний основам трапеції і проходить через точку перетину діагоналей трапеції, то він матиме наступні властивості:

  • Заданий відрізок (KM) ділиться точкою перетину діагоналей трапеції навпіл
  • Довжина відрізка, що проходить через точку перетину діагоналей трапеції та паралельного підстав, дорівнює KM = 2ab/(a + b)

Формули для знаходження діагоналей трапеції


a, b- основи трапеції

c, d- бічні сторони трапеції

d1 d2- діагоналі трапеції

α β - кути при більшій основі трапеції

Формули знаходження діагоналей трапеції через основи, бічні сторони та кути при основі

Перша група формул (1-3) відображає одну з основних властивостей діагоналей трапеції:

1. Сума квадратів діагоналей трапеції дорівнює сумі квадратів бічних сторін плюс подвоєний добуток її підстав. Ця властивість діагоналей трапеції може бути доведена як окрема теорема

2 . Ця формула отримана шляхом перетворення попередньої формули. Квадрат другої діагоналі перекинутий через знак рівності, після чого з лівої та правої частини виразу витягнуто квадратний корінь.

3 . Ця формула знаходження довжини діагоналі трапеції аналогічна попередньої, з тією різницею, що в лівій частині виразу залишена інша діагональ

Наступна група формул (4-5) аналогічна за змістом та виражає аналогічне співвідношення.

Група формул (6-7) дозволяє знайти діагональ трапеції, якщо відома більша основа трапеції, одна бічна сторона та кут при підставі.

Формули знаходження діагоналей трапеції через висоту



Примітка. У цьому уроці наведено розв'язання задач з геометрії про трапеції. Якщо Ви не знайшли розв'язання задачі з геометрії, що Вас цікавить - задайте питання на форумі.

Завдання.
Діагоналі трапеції ABCD (AD | | ВС) перетинаються в точці О. Знайдіть довжину основи ВС трапеції, якщо основа АD = 24 см, довжина АВ = 9см, довжина ОС = 6 см.

Рішення.
Розв'язання цього завдання з ідеології є абсолютно ідентичним попереднім завданням.

Трикутники AOD і BOC є подібними за трьома кутами - AOD і BOC є вертикальними, а інші кути попарно рівні, оскільки утворені перетином однієї прямої і двох паралельних прямих.

Оскільки трикутники подібні, всі їх геометричні розміри ставляться між собою, як геометричні розміри відомих нам за умовою завдання відрізків AO і OC. Тобто

AO/OC = AD/BC
9/6 = 24/BC
BC = 24 * 6 / 9 = 16

Відповідь: 16 см

Завдання.
У трапеції ABCD відомо, що AD=24, ВС=8, АС=13, BD=5√17. Знайдіть площу трапеції.

Рішення .
Для знаходження висоти трапеції з вершин меншої основи B і C опустимо на більшу основу дві висоти. Оскільки трапеція нерівнобока - позначимо довжину AM = a, довжину KD = b ( не плутати з позначеннями у формулізнаходження площі трапеції). Оскільки основи трапеції паралельні, а ми опускали дві висоти, перпендикулярні більшій основі, то MBCK - прямокутник.

Значить
AD = AM+BC+KD
a + 8 + b = 24
a = 16 - b

Трикутники DBM і ACK - прямокутні, тому їх прямі кути утворені висотами трапеції. Позначимо висоту трапеції через h. Тоді за теоремою Піфагора

H 2 + (24 - a) 2 = (5√17) 2
і
h 2 + (24 - b) 2 = 13 2

Врахуємо, що a = 16 - b тоді в першому рівнянні
h 2 + (24 - 16 + b) 2 = 425
h 2 = 425 - (8 + b) 2

Підставимо значення квадрата висоти у друге рівняння, отримане за Теоремою Піфагора. Отримаємо:
425 - (8 + b) 2 + (24 - b) 2 = 169
-(64 + 16b + b) 2 + (24 - b) 2 = -256
-64 - 16b - b 2 + 576 - 48b + b 2 = -256
-64b = -768
b = 12

Таким чином, KD = 12
Звідки
h 2 = 425 - (8 + b) 2 = 425 - (8 + 12) 2 = 25
h = 5

Знайдемо площу трапеції через її висоту та напівсуму підстав
, де a b - основи трапеції, h - висота трапеції
S = (24 + 8) * 5/2 = 80 см 2

Відповідь: площа трапеції дорівнює 80 см 2 .

Чотирьохкутник, у якого тільки дві сторони паралельні називаються трапецією.

Паралельні сторони трапеції називаються її підставами, а ті сторони, які не паралельні, називаються бічними сторонами. Якщо бічні сторони рівні, така трапеція є рівнобедренной. Відстань між основами називається висотою трапеції.

Середня Лінія Трапеції

Середня лінія – це відрізок, що з'єднує середини бічних сторін трапеції. Середня лінія трапеції паралельна до її підстав.

Теорема:

Якщо пряма, що перетинає середину однієї бічної сторони, паралельна основам трапеції, вона ділить навпіл другу бічну сторону трапеції.

Теорема:

Довжина середньої лінії дорівнює середньому арифметичному довжин її основ

MN || AB || DC
AM = MD; BN = NC

MN середня лінія, AB та CD - основи, AD та BC - бічні сторони

MN = (AB + DC)/2

Теорема:

Довжина середньої лінії трапеції дорівнює середньому арифметичному довжин її основ.

Основне завдання: Довести, що середня лінія трапеції ділить навпіл відрізок, кінці якого лежать у середині основ трапеції

Середня лінія трикутника

Відрізок, що з'єднує середини двох сторін трикутника, називається середньою лінією трикутника. Вона паралельна третій стороні та її довжина дорівнює половині довжини третьої сторони.
Теорема: Якщо пряма, що перетинає середину однієї сторони трикутника, паралельна іншій стороні трикутника, то вона ділить третю сторону навпіл.

AM = MC та BN = NC =>

Застосування властивостей середньої лінії трикутника та трапеції

Розподіл відрізка на певну кількість рівних частин.
Завдання: Розділити відрізок AB на 5 рівних частин.
Рішення:
Нехай p це випадковий промінь, у якого почало це точка А, який не лежить на прямій AB. Ми послідовно відкладаємо 5 рівних сегментів на p AA 1 = A 1 A 2 = A 2 A 3 = A 3 A 4 = A 4 ​​A 5
Ми з'єднуємо A 5 з B і проводимо такі прямі через A 4 , A 3 , A 2 і A 1 , які є паралельними A 5 B. Вони перетинають AB відповідно в точках B 4 , B 3 , B 2 і B 1 . Ці точки поділяють відрізок AB на 5 рівних частин. Справді, з трапеції BB 3 A 3 A 5 бачимо, що BB 4 = B 4 B 3 . Таким же чином, з трапеції B 4 B 2 A 2 A 4 отримуємо B 4 B 3 = B 3 B 2

У той час як з трапеції B3B1A1A3, B3B2 = B2B1.
Тоді з B 2 AA 2 випливає, що B 2 B 1 = B 1 A. Наприкінці отримуємо:
AB 1 = B 1 B 2 = B 2 B 3 = B 3 B 4 = B 4 B
Ясно, що для поділу відрізка AB на іншу кількість рівних частин, нам потрібно проектувати ту саму кількість рівних сегментів на промінь p. І далі продовжувати вищеописаним способом.