Площади многоугольников: параллелограмма, треугольника, ромба и трапеции
Аксиомы площади, формулы площади параллелограмма, треугольника, ромба и трапеции через стороны, высоты и диагонали.
1. Аксиомы площади:
• Положительность: площадь каждой геометрической фигуры выражается положительным числом: S > 0;
• Равенство: равные фигуры имеют равные площади: F₁ = F₂ => S(F₁) = S(F₂);
• Аддитивность: если фигура разбита на части, не имеющие общих внутренних точек, то ее площадь равна сумме площадей частей: S = S₁ + S₂;
• Единица площади: площадь квадрата со стороной, равной единице длины, равна единице площади (S = 1).
2. Площадь параллелограмма:
• Через сторону и высоту: площадь параллелограмма равна произведению его стороны на высоту, проведенную к этой стороне:
• Через две стороны и угол между ними:
• Через диагонали и угол между ними:
S = a · h
S = ab · sin(α)
1. Площадь треугольника:
Диагональ параллелограмма делит его на два равных треугольника. Отсюда:
• Через сторону и высоту: площадь треугольника равна половине произведения его основания на высоту:
• Через две стороны и угол между ними:
• Для прямоугольного треугольника с катетами a и b:
• Для правильного (равностороннего) треугольника со стороной a:
2. Площадь ромба:
Так как диагонали ромба взаимно перпендикулярны (sin 90° = 1):
• Через диагонали: площадь ромба равна половине произведения его диагоналей:
• Через сторону и высоту: S = a · h;
• Через сторону и угол: S = a² · sin(α).
S = (1/2) · ah
S = (1/2) · d₁d₂
1. Теорема о площади трапеции:
Площадь трапеции равна произведению полусуммы ее оснований на высоту:
Доказательство: диагональ разбивает трапецию на два треугольника с общим основанием a и b и равными высотами h, опущенными из противоположных вершин на прямые оснований. Площадь трапеции равна сумме площадей треугольников:
2. Свойство четырехугольника с взаимно перпендикулярными диагоналями:
Если в любом четырехугольнике диагонали перпендикулярны (d₁ ⊥ d₂), его площадь равна d₁ d₂.
