Многоугольник - часть плоскости, ограниченная замкнутой ломаной линией. Углы у многоугольника обозначаются точками вершин ломаной. Вершины углов многоугольника и вершины многоугольника - это совпадающие точки.
Определение. Параллелограмм - это четырехугольник, у которого противолежащие стороны параллельны.
Свойства параллелограмма
1. Противолежащие стороны равны.
На рис. 11 AB
= CD
; BC
= AD
.
2. Противолежащие углы равны (два острых и два тупых угла).
На рис. 11 ∠A
= ∠C
; ∠B
= ∠D
.
3 Диагонали (отрезки прямой, соединяющие две противолежащие вершины) пересекаются и точкой пересечения делятся пополам.
На рис. 11 отрезки AO = OC ; BO = OD .
Определение. Трапеция - это четырехугольник, у которого две противолежащие стороны параллельны, а две другие - нет.
Параллельные стороны называются ее основаниями , а две другие стороны - боковыми сторонами .
Виды трапеций
1. Трапеция
, у которой боковые стороны не равны,
называется разносторонней
(рис. 12).
2. Трапеция, у которой боковые стороны равны, называется равнобокой (рис. 13).
3. Трапеция, у которой одна боковая сторона составляет прямой угол с основаниями, называется прямоугольной (рис. 14).
Отрезок, соединяющий середины боковых сторон трапеции (рис. 15), называется средней линией трапеции (MN ). Средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме.
Трапецию можно назвать усеченным треугольником (рис. 17), поэтому и названия трапеций сходны с названиями треугольников (треугольники бывают разносторонние, равнобедренные, прямоугольные).
Площадь параллелограмма и трапеции
Правило. Площадь параллелограмма равна произведению его стороны на высоту, проведенную к этой стороне.
Площадь параллелограмма
Теорема 1
Площадь параллелограмма определяется как произведение длины его стороны, на высоту, проведенную к ней.
где $a$ сторона параллелограмма, $h$ - высота, проведенная к этой стороне.
Доказательство.
Пусть нам дан параллелограмм $ABCD$, у которого $AD=BC=a$. Проведем высоты $DF$ и $AE$ (рис. 1).
Рисунок 1.
Очевидно, что фигура $FDAE$ -- прямоугольник.
\[\angle BAE={90}^0-\angle A,\ \] \[\angle CDF=\angle D-{90}^0={180}^0-\angle A-{90}^0={90}^0-\angle A=\angle BAE\]
Следовательно, так как $CD=AB,\ DF=AE=h$, по $I$ признаку равенства треугольников $\triangle BAE=\triangle CDF$. Тогда
Значит по теореме о площади прямоугольника :
Теорема доказана.
Теорема 2
Площадь параллелограмма определяется как произведение длины его смежных сторон, на синус угла между этими сторонами.
Математически это можно записать следующим образом
где $a,\ b$ стороны параллелограмма, $\alpha $ -- угол между ними.
Доказательство.
Пусть нам дан параллелограмм $ABCD$, у которого $BC=a,\ CD=b,\ \angle C=\alpha $. Проведем высоту $DF=h$ (рис. 2).
Рисунок 2.
По определению синуса, получим
Следовательно
Значит, по теореме $1$:
Теорема доказана.
Площадь треугольника
Теорема 3
Площадь треугольника определяется как половина произведения длины его стороны, на высоту, проведенную к ней.
Математически это можно записать следующим образом
где $a$ сторона треугольника, $h$ - высота, проведенная к этой стороне.
Доказательство.
Рисунок 3.
Значит по теореме $1$:
Теорема доказана.
Теорема 4
Площадь треугольника определяется как половина произведения длины его смежных сторон, на синус угла между этими сторонами.
Математически это можно записать следующим образом
где $a,\ b$ стороны треугольника, $\alpha $ -- угол между ними.
Доказательство.
Пусть нам дан треугольник $ABC$, у которого $AB=a$. Проведем высоту $CH=h$. Достроим его до параллелограмма $ABCD$ (рис. 3).
Очевидно, что по $I$ признаку равенства треугольников $\triangle ACB=\triangle CDB$. Тогда
Значит по теореме $1$:
Теорема доказана.
Площадь трапеции
Теорема 5
Площадь трапеции определяется как половина произведения суммы длин его оснований, на его высоту.
Математически это можно записать следующим образом
Доказательство.
Пусть нам дана трапеция $ABCK$, где $AK=a,\ BC=b$. Проведем в ней высоты $BM=h$ и $KP=h$, а также диагональ $BK$ (рис. 4).
Рисунок 4.
По теореме $3$, получим
Теорема доказана.
Пример задачи
Пример 1
Найти площадь равностороннего треугольника, если длина его стороны равняется $a.$
Решение.
Так как треугольник равносторонний, то все его углы равняются ${60}^0$.
Тогда, по теореме $4$, имеем
Ответ: $\frac{a^2\sqrt{3}}{4}$.
Заметим, что результат этой задачи можно применять при нахождении площади любого равностороннего треугольника с данной стороной.
Площадь параллелограмма
Теорема 1
Площадь параллелограмма определяется как произведение длины его стороны, на высоту, проведенную к ней.
где $a$ сторона параллелограмма, $h$ - высота, проведенная к этой стороне.
Доказательство.
Пусть нам дан параллелограмм $ABCD$, у которого $AD=BC=a$. Проведем высоты $DF$ и $AE$ (рис. 1).
Рисунок 1.
Очевидно, что фигура $FDAE$ -- прямоугольник.
\[\angle BAE={90}^0-\angle A,\ \] \[\angle CDF=\angle D-{90}^0={180}^0-\angle A-{90}^0={90}^0-\angle A=\angle BAE\]
Следовательно, так как $CD=AB,\ DF=AE=h$, по $I$ признаку равенства треугольников $\triangle BAE=\triangle CDF$. Тогда
Значит по теореме о площади прямоугольника :
Теорема доказана.
Теорема 2
Площадь параллелограмма определяется как произведение длины его смежных сторон, на синус угла между этими сторонами.
Математически это можно записать следующим образом
где $a,\ b$ стороны параллелограмма, $\alpha $ -- угол между ними.
Доказательство.
Пусть нам дан параллелограмм $ABCD$, у которого $BC=a,\ CD=b,\ \angle C=\alpha $. Проведем высоту $DF=h$ (рис. 2).
Рисунок 2.
По определению синуса, получим
Следовательно
Значит, по теореме $1$:
Теорема доказана.
Площадь треугольника
Теорема 3
Площадь треугольника определяется как половина произведения длины его стороны, на высоту, проведенную к ней.
Математически это можно записать следующим образом
где $a$ сторона треугольника, $h$ - высота, проведенная к этой стороне.
Доказательство.
Рисунок 3.
Значит по теореме $1$:
Теорема доказана.
Теорема 4
Площадь треугольника определяется как половина произведения длины его смежных сторон, на синус угла между этими сторонами.
Математически это можно записать следующим образом
где $a,\ b$ стороны треугольника, $\alpha $ -- угол между ними.
Доказательство.
Пусть нам дан треугольник $ABC$, у которого $AB=a$. Проведем высоту $CH=h$. Достроим его до параллелограмма $ABCD$ (рис. 3).
Очевидно, что по $I$ признаку равенства треугольников $\triangle ACB=\triangle CDB$. Тогда
Значит по теореме $1$:
Теорема доказана.
Площадь трапеции
Теорема 5
Площадь трапеции определяется как половина произведения суммы длин его оснований, на его высоту.
Математически это можно записать следующим образом
Доказательство.
Пусть нам дана трапеция $ABCK$, где $AK=a,\ BC=b$. Проведем в ней высоты $BM=h$ и $KP=h$, а также диагональ $BK$ (рис. 4).
Рисунок 4.
По теореме $3$, получим
Теорема доказана.
Пример задачи
Пример 1
Найти площадь равностороннего треугольника, если длина его стороны равняется $a.$
Решение.
Так как треугольник равносторонний, то все его углы равняются ${60}^0$.
Тогда, по теореме $4$, имеем
Ответ: $\frac{a^2\sqrt{3}}{4}$.
Заметим, что результат этой задачи можно применять при нахождении площади любого равностороннего треугольника с данной стороной.
1)Приветствие
2) Мотивация урока Учитель проверяет готовность класса к уроку; мотивирует обучающихся сформулировать тему.
Прочитайте определение на доске (тематическом листе) и вставьте понятие, о котором идет речь:
Величина той части плоскости, которую занимает многоугольник - …(площадь)
Четырехугольник, у которого противоположные стороны попарно параллельны - ….(параллелограмм)
Фигура, составленная из трех точек, не лежащих на одной прямой, и трех отрезков, которые их соединяют, называется ….(треугольником)
Фигура, у которой две стороны параллельны, а две другие не параллельны, называется …(трапецией)
Из получившихся слов попробуйте составить тему нашего сегодняшнего урока.
Итак, тема урока….Площади параллелограмма, треугольника, трапеции.
Площади, каких фигур мы умеем находить и как?
Вычислите площади фигур на рис.
Есть ли другие варианты решения?
Что произошло?
Какие были попытки нахождения площади?
Кто пытался найти площадь параллелограмма? Расскажите.
Вывод формулы площади параллелограмма.
Задача.
Как «перекроить» параллелограмм, чтобы получить прямоугольник с такой же площадью?
Параллелограмм перекроили в прямоугольник. Значит, его площадь равна площади прямоугольника.
А чем являются длина и ширинапрямоугольника для параллелограмма?
Площадь параллелограмма равна произведению его основания на высоту.
В параллелограмме основанием может быть любая сторона. А для того чтобы применить формулу нахождения площади, высоту необходимо провести к основанию.
Давайте вычислим площадь данного параллелограмма.
Вывод формулы площади треугольника.
Как можно перекроить или достроить треугольник?
Площадь треугольника равна половине произведения его основания на высоту.
А если треугольник прямоугольный?
Посмотрите на рис.
Его можно «перекроить» в прямоугольник.
А его площадь мы найдем по формуле
S =a *b . Длина прямоугольника – это половина катета, а ширина –это другой катет.
Площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения его катетов.
Вывод формулы площади трапеции.
Посмотрите, как «перекроилась» треапеция – в треугольник. А площадь треугольника мы найдем по формуле:
Основание треугольника –это сумма длин верхнего и нижнего онования, а высота треугольника –это выота трапеции.
Площадь трапеции равна произведению полусуммы ее оснований на высоту.
1) Найти S пар . , если а =5, h =4.
2) Найти S треуг. , если а =3,5; h =2.
3) Найти S трап. , если а =4,5; b = 2,5; h =3.
Выполняют задания теста (см.приложение)
Взаимопроверка самостоятельной работы.
Решение задач по новой теме:
№ 675(а,г), 676(а,б), 677(а,б)
Для слабых и неуспевающих учеников подготовлена индивидуальная работа по карточкам, которая включает в себя задачи, в которых есть образец записи решения.
Учитель предлагает ответить на вопросы по новой теме.
Ребята, давайте подведем итог!
Что сегодня на уроке вы узнали?
Что вы научились делать?
Что было трудно в решение?
Учитель комментирует домашнее задание.
п.23 № № 675(б,в), 676(в,г), 677(в,г)
Все молодцы!
Урок окончен. До свидания!