Задача 1
Условие (кратко)
В выпуклом четырёхугольнике диагонали взаимно перпендикулярны. Доказать, что его площадь равна половине произведения диагоналей.
Решение
Дано: \(ABCD\) — выпуклый четырёхугольник, \(AC \perp BD\). Доказать: \(S = \dfrac{1}{2}AC \cdot BD\).
- Диагонали выпуклого четырёхугольника пересекаются; пусть \(O\) — точка пересечения. Она лежит на отрезке \(BD\), поэтому \(BO + OD = BD\).
- Диагональ \(AC\) делит четырёхугольник на треугольники \(ABC\) и \(ADC\). Так как \(BD \perp AC\), отрезки \(BO\) и \(DO\) — высоты этих треугольников, проведённые к общему основанию \(AC\).
- \(S = \dfrac{1}{2}AC \cdot BO + \dfrac{1}{2}AC \cdot OD = \dfrac{1}{2}AC \cdot (BO + OD) = \dfrac{1}{2}AC \cdot BD\).
Ответ
Утверждение доказано — S = ½·AC·BD
Почему так
Доказательство то же, что для ромба, — равенство половин диагоналей в нём не нужно.
Подробнее — в теме «Площадь треугольника».