Трапеция — это четырехугольник, у которого только две стороны параллельны,
а две другие стороны нет.
Элементы трапеции
На рисунке 1 изображена трапеция MNPQ, с боковыми сторонами MN и PQ, с основаниями NP и MQ, а также со средней линией DF.
В трапеции две параллельные стороны называются основаниями. 0дна из параллельных сторон называется верхним основанием, а другая параллельная сторона называется нижним основанием. Но как определить, какая из параллельных сторон нижнее основание, а какая верхнее основание? Существует несколько способов это определить. Во-первых, как вы уже наверно догадались, нижнее основание расположено внизу трапеции, а верхнее основание расположено вверху трапеции. Во-вторых, верхнее основание меньше чем нижнее основание, и наоборот нижнее основание больше верхнего основания. C помощью этих двух способов вы можете
легко определить какое основание нижнее а какое верхнее. NP || MQ, NP — верхнее основание, MQ — нижнее основание.
Кроме оснований в трапеции, есть еще две не параллельные стороны. В трапеции эти две не параллельные стороны называются боковыми сторонами. Боковые стороны расположены сбоку от верхнего и нижнего оснований. MN и PQ — боковые стороны.
Отрезок, соединяющий середины боковых сторон называется средней линией трапеции. С средней линией трапеции связано несколько важных формул. Например, достаточно знать длину средней трапеции и одну из сторон основания, чтобы найти другое основание. Средняя линия делит две боковые стороны трапеции на две равных части. DF — средняя линия трапеции, MD = DN, QF = FP.
Центром симметрии трапеции называется середина средней линии трапеции. Центр симметрии
является центром вписанной, и центром описанной окружностей.
Виды трапеции
Также существует несколько видов трапеции. Это равнобедренная и прямоугольная трапеции.
На рисунке 2 изображена равнобедренная трапеция KLMN, с боковыми сторонами KL и MN, с основаниями LM и KN, а также со средней линией HF.
В равнобедренной трапеции боковые стороны равны, углы при основаниях равны. KL = MN, ∠LKN = ∠MNK, ∠KLM = ∠NML.
Чтобы найти среднюю линию в равнобедренной трапеции достаточно знать только одну из боковых сторон.
На рисунке 3 изображена прямоугольная трапеция MNKP, с боковыми сторонами MN и KP, с основаниями NK и MP, а также с прямым углом ∠NMP .
В прямоугольной трапеции у одной из боковых сторон есть прямой угол, или же по другом сказать — только одна боковая сторона перпендикулярна одному из оснований.
∠NMP — прямой угол.
Свойства прямоугольной трапеции
В данной публикации мы рассмотрим определение и основные свойства прямоугольной трапеции.
Напомним, трапеция называется прямоугольной, если углы при одной из ее боковых сторон прямые, т.е. равняются 90°.
Свойство 1
Два угла прямоугольной трапеции обязательно являются прямыми, принадлежат одной боковой стороне, а вершины данных углов – смежные.
Для рисунка выше:
Свойство 2
Одна из боковых сторон прямоугольной трапеции перпендикулярна ее основаниям.
На рисунке выше: AB ⊥ AD и AB ⊥ BC.
Свойство 3
Высота прямоугольной трапеции (h) совпадает с меньшей боковой стороной (AB), перпендикулярной основаниям.
Свойство 4
Каждая из диагоналей прямоугольной трапеции делит ее на два треугольника, один из которых, также, является прямоугольным.
- Диагональ AC делит трапецию на треугольники ABC и ACD, причем ΔABC является прямоугольным с прямым углом в вершине B.
- Диагональ BD делит трапецию на ΔABD (прямоугольный) и ΔBCD.
Примечание: остальные свойства, которые применимы ко всем видам трапеций, приведены в нашей публикации – “Что такое трапеция: определение, виды, свойства”.
Прямоугольная трапеция
Что такое прямоугольная трапеция и какими свойствами она обладает?
Прямоугольная трапеция — это трапеция, у которой одна боковая сторона перпендикулярна основаниям.
Рисунок прямоугольной трапеции
ABCD- прямоугольная трапеция,
AD ∥ BC — основания трапеции,
AB и CD — ее боковые стороны,
Свойства прямоугольной трапеции:
1) Высота прямоугольной трапеции равна ее меньшей боковой стороне.
AB — высота трапеции ABCD.
2) У прямоугольной трапеции два угла — прямые, один — острый и один — тупой.
∠A и ∠B — прямые, ∠D — острый, ∠C — тупой.
3) Высота, проведенная из вершины тупого угла, делит прямоугольную трапецию на прямоугольник и прямоугольный треугольник.
ABCD — прямоугольник (так как у него все углы — прямые). Следовательно, AF=BC, CF=AB.
FCD — прямоугольный треугольник. FD=AD-AF,
отсюда FD=AD-BC. Если AD=a, BC=b, CF=AB=h, то
4) Квадрат меньшей диагонали прямоугольной трапеции равен сумме квадратов ее высоты и меньшего основания.
Треугольник ABC — прямоугольный.
По теореме Пифагора,
5) Квадрат большей диагонали прямоугольной трапеции равен сумме квадратов ее высоты и большего основания.
Треугольник ABD — прямоугольный.