Как найти площадь трапеции формула с синусом

Площадь трапеции, формулы расчета, определение,
способы найти площадь, нахождение площади
через величины и примеры площади трапеции.

Все формулы расчета площади трапеции
через основания и угол, периметр, радиус,
синус и две стороны, диагональ,
высоту, среднюю линию.

Площадь трапеции, можно измерить, в единицах
измерения в квадрате: мм², см², м² и км² и так далее.

Площадь трапеции через окружность вписанную можно
найти, зная радиус окружности вписанной в трапецию
и некоторые другие величины.

---

Формулы площади трапеции

Площадь любых трапеций

Ⅰ. Площадь трапеции через основания и высоту:

[ S = frac{a+b}{2} cdot h ]
a,b — основания трапеции;
h — высота трапеции;

---

Ⅱ. Площадь трапеции через высоту и среднюю линию:

[ S = mh ]
m — средняя линия трапеции;
h — высота трапеции;

---

Ⅲ. Площадь трапеции через диагонали и угол между ними:

[ S =frac{1}{2}d_1d_2 cdot sin alpha ]
( d_1, d_2 )​​- диагонали трапеции;
sin α — синус угла альфа в трапеции;

---

Ⅳ. Площадь трапеции через периметр, высоту и боковые стороны:

[ S = frac{P-(c+d)}{2}h ]
P — периметр трапеции;
c,d — боковые стороны трапеции;
h — высота трапеции;

---

Ⅴ. Площадь трапеции через основания и боковые стороны:
[ S = frac{a+b}{2} cdot sqrt{c^2-(frac{(a+b)^2+c^2-d^2}{2a-2b})^2} ]
a,b — основания трапеции;
с,d — боковые стороны трапеции;

---

Ⅵ. Площадь трапеции через основания и углы:

[ S = frac{b^2-a^2}{2} cdot frac{sin α cdot sin β}{sin( α + β)} ]

a,b — основания трапеции;
α — угол при основании a в трапеции;
β — угол при основании b в трапеции;
sin α — синус угла альфа в трапеции;
sin β — синус угла бетта в трапеции;

---

Площадь равнобедренной трапеции

Ⅰ. Площадь трапеции через синус угла, среднюю линию и боковую сторону:

[ S = ld cdot sin α ]

l — средняя линия равнобедренной трапеции;
d — боковая сторона равнобедренной трапеции;
α — угол альфа при боковой стороне d равнобедренной трапеции;
sin α — синус угла альфа в равнобедренной трапеции;

Ⅱ. Площадь трапеции через диагонали и синус угла:

[ S = frac{d^2}{2} cdot sin α ]

d — диагональ равнобедренной трапеции;
α — угол между двумя диагоналями в равнобедренной трапеции;
sin α — синус угла альфа в равнобедренной трапеции;

Ⅲ. Площадь трапеции через радиус вписанной окружности и основания:

[ S = r( a+b) ]

r — радиус вписанной окружности равнобедренной трапеции;
a, b — основания равнобедренной трапеции;

Ⅳ. Площадь трапеции через основания:

[ S = sqrt{ab} cdot {frac{a+b}{2}} ]

a, b — основания равнобедренной трапеции;

Ⅴ. Площадь трапеции через основания и среднюю линию:

[ S = lsqrt{ab} ]

l — средняя линия равнобедренной трапеции;
a, b — основания равнобедренной трапеции;

Ⅵ. Площадь трапеции через синус угла и стороны:

[ S = c cdot sin α cdot (a-c cdot cos α) ]

a — нижнее основание равнобедренной трапеции;
с — боковая сторона равнобедренной трапеции;
sin α — синус угла альфа в равнобедренной трапеции;
cos α — косинус угла альфа в равнобедренной трапеции;

Ⅶ. Площадь трапеции через угол и радиус вписанной окружности:

[ S = frac{4r^2}{sin α} ]

r — радиус вписанной окружности равнобедренной трапеции;
sin α — синус угла альфа в равнобедренной трапеции;

---

Определения трапеции

Трапеция — это четырехугольник, у которого две
стороны параллельны а две другие нет.

Зная углы трапеции, можно определить, к какому виду
она относится. Всего различают три вида трапеций:

• Обычная / стандартная трапеция: четыре угла и четыре стороны не равны.
• Равнобедренная / равнобочная / равнобоковая трапеция:
  два угла при основании равны, две боковые стороны равны.
• Прямоугольная / прямая трапеция: один из углов прямой.

Площадь равнобедренной, прямоугольной трапеции,
можно найти через формулы площади обычной трапеции.

Формул, с помощью которых, можно найти площадь трапеции
через описанную окружность около трапеции, не существует.

---

Элементы трапеции

Любая трапеция является четырехугольником,
поэтому у трапеции 4 угла и 4 стороны.

Основание трапеции — это сторона, противолежащая
сторона которой параллельна.

Боковая сторона трапеции — это сторона, противолежащая
сторона которой не параллельна.

Средняя линия трапеции — это отрезок, соединяющий
середины боковых сторон трапеции.

Диагональ трапеции — это отрезок, соединяющий две
вершины, которые лежат в разных концах трапеции.

Высота трапеции — это отрезок, соединяющий меньшее основание с большим,
образуя при этом два угла по 90 градусов на большей стороне.

Основания у трапеции не могут быть никогда равны.
Боковые стороны могут быть равны только,
если трапеция — равнобедренная.

Площадь трапеции — это площадь геометрической фигуры,
у которой четыре стороны и четыре угла, причем только
две стороны параллельны а остальные нет.

Существует множество способов найти площадь трапеции. Обычно репетитор по математике владеет несколькими приемами ее вычисления, остановимся на них подробнее:
1) , где AD и BC основания, а BH-высота трапеции. Доказательство: проведем диагональ BD и выразим площади треугольников ABD и CDB через полупроизведение их оснований на высоту:

, где DP – внешняя высота в

Сложим почленно эти равенства и учитывая, что высоты BH и DP равны, получим:

Вынесем за скобку

Что и требовалось доказать.

Следствие из формулы площади трапеции:
Так как полусумма оснований равна MN — средней линии трапеции, то

2) Применение общей формулы площади четырехугольника.
Площадь четырехугольника равна половине произведения диагоналей, умноженной на синус угла между ними
Для доказательства достаточно разбить трапецию на 4 треугольника, выразить площадь каждого через «половину произведения диагоналей на синус угла между ними» (в качестве угла берется , сложить получившиеся выражения, вынести за скобку и раскладываю эту скобку на множители методом группировки получить ее равенство выражению . Отсюда

3) Метод сдвига диагонали
Это мое название. В школьных учебниках репетитор по математике не встретит такого заголовка. Описание приема можно найти только в дополнительных учебных пособиях в качестве примера решения какой-нибудь задачи. Отмечу, что большинство интересных и полезных фактов планиметрии репетиторы по математике открывают ученикам в процессе выполнения практической работы. Это крайне неоптимально, ибо школьнику нужно выделять их в отдельные теоремы и называть «громкими именами». Одно из таких – «сдвиг диагонали». О чем идет речь? Проведем через вершину B прямую параллельную к АС до пересечения с нижним основанием в точке E. В таком случае четырехугольник EBCA будет параллелограммом (по определению) и поэтому BC=EA и EB=AC. Нам сейчас важно первое равенство. Имеем:

Заметим, что треугольник BED, площадь которого равна площади трапеции, имеет еще несколько замечательных свойств:
1) Его площадь равна площади трапеции
2) Его равнобедренность происходит одновременно с равнобедренность самой трапеции
3) Верхний его угол при вершине B равен углу между диагоналями трапеции (что очень часто используется в задачах)
4) Его медиана BK равна расстоянию QS между серединами оснований трапеции. С применением этого свойства я недавно столкнулся при подготовке ученика на мехмат МГУ по учебнику Ткачука, вариант 1973 года (задача приводится внизу страницы).

Спецприемы репетитора по математике.

Иногда я предлагаю задачи на весьма хитрый путь нахождении я площади трапеции. Я отношу его к спецприемам ибо на практике репетитор их использует крайне редко. Если вам нужна подготовка к ЕГЭ по математике только в части B, можно про них и не читать. Для остальных рассказываю дальше. Оказывается площадь трапеции в два раза больше площади треугольника с вершинами в концах одной боковой стороны и серединой другой, то есть треугольника ABS на рисунке:
Доказательство: проведем высоты SM и SN в треугольниках BCS и ADS и выразим сумму площадей этих треугольников:

Так как точка S – середина CD, то (докажите это сами).Найдем cумму площадей треугольников:

Так как эта сумма оказалась равной половине площади трапеции, то  — вторая ее половина. Ч.т.д.

В копилку спецприемов репетитора я бы отнес форму вычисления площади равнобедренной трапеции по ее сторонам: где p – полупериметр трапеции. Доказательство я приводить не буду. Иначе ваш репетитор по математике останется без работы :). Приходите на занятия!

Задачи на площадь трапеции:

Замечание репетитора по математике: Нижеприведенный список не является методическим сопровождением к теме, это только небольшая подборка интересных задач на вышерассмотренные приемы.

1) Нижнее основание равнобедренной трапеции равно 13, а верхнее равно 5. Найдите площадь трапеции, если ее диагональ перпендикулярна боковой стороне.
2) Найдите площадь трапеции, если ее основания равны 2см и 5см, а боковые стороны 2см и 3см.
3) В равнобокой трапеции большее основание равно 11, боковая сторона равна 5, а диагональ равна Найти площадь трапеции.
4) Диагональ равнобокой трапеции равна 5, а средняя линия равна 4. Найти площадь.
5) В равнобедренной трапеции основания равны 12 и 20, а диагонали взаимно перпендикулярны. Вычислить площадь трапеции
6) Диагональ равнобокой трапеции составляет с ее нижним основанием угол . Найти площадь трапеции, если ее высота равна 6см.
7) Площадь трапеции равна 20, а одна из ее боковых сторон равна 4 см. Найдите расстояние до нее от середины противоположной боковой стороны.
8) Диагональ равнобокой трапеции делит ее на треугольники с площадями 6 и 14. Найти высоту, если боковая сторона равна 4.
9) В трапеции диагонали равны 3 и 5, а отрезок, соединяющий середины оснований равен 2. Найти площадь трапеции (Мехмат МГУ, 1970г).

Я выбирал не самые сложные задачи (не стоит пугаться мехмата!) с расчетом на возможность их самостоятельного решения. Решайте на здоровье! Если вам нужна подготовка к ЕГЭ по математике, то без участия в этом процессе формулы площади трапеции могут возникнуть серьезные проблемы даже с задачей B6 и тем более с C4. Не запускайте тему и в случае каких-либо затруднений обращайтесь за помощью. Репетитор по математике всегда рад вам помочь.

Колпаков А.Н.
Репетитор по математике в Москве, подготовка к ЕГЭ в Строгино.

Прямоугольная трапеция особенна тем, что имеет сторону, перпендикулярную двум неравным основаниям фигуры. Важным признаком является и наличие двух прямых смежных углов. Поиск площади прямоугольной трапеции возможен по любой из общих формул, предназначенных для данного вычисления любых трапеций (прямоугольной, равнобедренной, произвольной).

5 способов вычисления:

1. через три стороны трапеции;
2. умножив высоту трапеции на среднюю линию;
3. через основание и углы;
4. через диагонали и углы между ними;
5. через четыре стороны.

Вычисление площади трапеции через три её стороны (основания и перпендикулярную сторону) подходит только для прямоугольных трапеций.

Площадь прямоугольной трапеции по трём сторонам

Значение высоты прямоугольной трапеции совпадает со значением её стороны, перпендикулярной основаниям фигуры. Площадь такой фигуры можно найти через три известных стороны.

a – малое основание;

b – перпендикулярная сторона;

c – большое основание;

h – высота.

Рисунок 1. Прямоугольная трапеция. Высота h.

 [boldsymbol{S}=frac{mathbf{1}}{mathbf{2}} *(boldsymbol{a}+boldsymbol{c}) * boldsymbol{b}, text { где } mathbf{S}], где S – площадь прямоугольной трапеции.

Если половину суммы малого и большого основания умножить на перпендикулярную сторону трапеции или высоту, в результате получается площадь.

Задача.

Найдите площадь прямоугольной трапеции S, если малое основание a составляется 4,84 см, а большое с – 7,88 см, перпендикулярная основаниям высота b равна 4,64 см.

Решение:

Основываясь на данные о трёх её сторонах, по соответствующей формуле найдём площадь.

[boldsymbol{S}=frac{1}{2} *(4,84+7,88) * 4,64=mathbf{2 9}, mathbf{5 1} text { кв.см }]

Ответ: Площадь прямоугольной трапеции равна 29,51 кв.см.

Площадь прямоугольной трапеции по высоте и средней линии

Для расчета площади потребуются данные о высоте трапеции и линии, проведенной посередине фигуры. Произведение этих величин и составит площадь. Рассмотрим рисунок 2.

[boldsymbol{S}=boldsymbol{m} * boldsymbol{h}], где S – площадь фигуры, m – средняя линия, а h – высота, которую можно заменять на перпендикулярную основаниям сторонуb.

Задача.

Найдите площадь прямоугольной трапеции S, зная высоту h – 4,64 см и среднюю линию m – 6,36 см.

Решение:

Найдём площадь трапеции путём умножения известных величин.

[boldsymbol{S}=4,64 * 6,36=29,51 text { кв.см }]

Ответ: S = 29,51 кв.см.

Вычисление площади по основаниям и углам

Зная значения оснований трапеции и углов при них, для вычисления площади нужно половину разницы квадратов оснований фигуры умножить на частное из произведения синусов углов при основании и синуса суммы этих углов. Рассмотрим рисунок 3.

[S=frac{1}{2} *left(c^{2}-a^{2}right) * frac{sin (y) * sin (x)}{sin (y+x)}], где S – площадь; с – большое основание;a – малое основание;

y, x – первый и второй угол при основании.

Задача.

Как узнать площадь прямоугольной трапеции S по формуле оснований и углов, если малое снование a равно 4,84 см, а большое с – 7,88 см, первый угол при основании y прямой, а второй x равен 56,8^о?

Решение:

Рассчитаем площадь трапеции, используя данные об основаниях и углах при большом основании.

[boldsymbol{S}=frac{1}{2} *left(7,88^{2}-4,84^{2}right) * frac{sin (90) * sin (56,8)}{sin (90+56,8)}=mathbf{2 9 , 4 8} mathbf{кв.см}]

Ответ: S = 29.48 кв.см.

Площадь прямоугольной трапеции через диагонали и углы между ними

Умножив синус угла, образованный на пересечении диагоналей, на произведение диагоналей, делённое пополам, получим площадь прямоугольной трапеции.

[S=frac{1}{2} * d 1 * d 2 * sin (x)], где S – площадь; d1 – диагональ 1; d2 – диагональ 2; z – угол между диагоналями.

Задача.

Найдите площадь прямоугольной трапеции, имя данные первой диагонали d1, второй – d2 и угла между ними z. d1 = 2,23 см; d2 = 2,65 см, z = 57^o.

---

Решение:

Пользуясь формулой расчёта площади, при известных диагоналях и углу между ними, составим решение.

[boldsymbol{S}=frac{1}{2} * 2,23 * 2,65 * sin (57)=mathbf{2}, mathbf{4 8} mathbf { кв.см }]

Ответ: S=2,48 кв.см

Площадь прямоугольной трапеции, исходя из значения всех её сторон

Если известны показатели всех сторон прямоугольной трапеции, то вычислить её площадь можно по формуле, приведённой ниже.

[left.S=frac{a+c}{2} * sqrt{e^{2}-left(frac{(c-a)^{2}+e^{2}-b^{2}}{2 *(c-a)}right.}right)^{2}], где a – малое основание; c – большое основание; b – перпендикулярная основаниям сторона; e – неперпендикулярная боковая сторона.

Задача.

Дано: a = 3 см; b = 3 см; c = 5 см; e = 3,5 см.

Найти: площадь трапеции S.

Решение: применяя формулу расчёта площади по всем сторонам фигуры, найдём площадь трапеции.

[S=frac{3+5}{2} * sqrt{3,5^{2}-left(frac{(5-3)^{2}+3,5^{2}-3^{2}}{2 *(5-3)}right)^{2}}=11,98 mathbf { кв.см} .]

Ответ: S = 11,98 кв.см.

Как найти площадь трапеции? Для этого в зависимости от данных условия можно использовать несколько формул.

1. Площадь трапеции равна произведению полусуммы её оснований на высоту.

Для трапеции ABCD, AD ∥ BC, с высотой BF площадь равна

   

Если AD=a, BC=b, BF=h, формула для нахождения площади трапеции

   

2. Площадь трапеции равна произведению её средней линии на высоту.

   

Если MN=m, BF=h, формула для нахождения площади трапеции через среднюю линию и высоту

   

3. Площадь трапеции равна половине произведения её диагоналей на синус угла между ними.

   

или, так как sin∠BOC=sin(180º-∠COD)=sin∠COD,

   

Если AC=d1, BD=d2, ∠COD=φ, то формула для нахождения площади трапеции через диагонали —

   

Если диагонали трапеции перпендикулярны,

так как sin 90º=1,

то формула площади трапеции

   

4. Площадь трапеции равна произведению её полупериметра на радиус вписанной окружности.

   

Так как в трапецию можно вписать окружность, если суммы ее противолежащих сторон равны, то AB+CD=AD+BC. Следовательно, полупериметр трапеции равен сумме её оснований: p=AD+BC или p=a+b.

Таким образом, получаем еще одну формулу для нахождения площади трапеции через радиус вписанной окружности:

   

(Так как радиус вписанной в трапецию окружности равен половине высоты трапеции:

   

то эта формула может быть получена непосредственно из формулы из пункта 1).