Геометрия. 7–9 классы · Атанасян, Бутузов и др.

Задание 846

Задачи повышенной трудности

Задача 1

Условие (кратко)

Докажите, что площадь трапеции равна произведению одной из боковых сторон на перпендикуляр, проведённый из середины другой боковой стороны к прямой, содержащей первую боковую сторону.

Решение

Дано: \(ABCD\) — трапеция, \(BC \parallel AD\), \(M\) — середина \(CD\), \(MH \perp AB\), \(H\) на прямой \(AB\). Доказать: \(S_{ABCD} = AB \cdot MH\).

  1. Медиана делит треугольник на два треугольника равной площади (у них равные основания и общая высота). \(BM\) — медиана треугольника \(BCD\), поэтому \(S_{BCM} = \dfrac{1}{2} S_{BCD}\); \(AM\) — медиана треугольника \(ACD\), поэтому \(S_{ADM} = \dfrac{1}{2} S_{ACD}\).

  2. Пусть \(h\) — высота трапеции. \(S_{BCD} = \dfrac{1}{2} BC \cdot h\), \(S_{ACD} = \dfrac{1}{2} AD \cdot h\), и \(S_{BCD} + S_{ACD} = \dfrac{1}{2}(BC + AD)h = S_{ABCD}\).

  3. Трапеция состоит из треугольников \(ABM\), \(BCM\) и \(ADM\), поэтому

    \[S_{ABM} = S_{ABCD} - \dfrac{1}{2}\left(S_{BCD} + S_{ACD}\right) = \dfrac{1}{2} S_{ABCD}.\]

  4. С другой стороны, \(MH\) — высота треугольника \(ABM\): \(S_{ABM} = \dfrac{1}{2} AB \cdot MH\). Значит, \(S_{ABCD} = 2S_{ABM} = AB \cdot MH\).

Ответ
Утверждение доказано: S = AB · MH
Почему так

Треугольник с основанием на боковой стороне и вершиной в середине другой боковой стороны занимает ровно половину трапеции.

Подробнее — в теме «Площадь трапеции».

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Геометрия. 7–9 классы» (Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев, Э. Г. Позняк, И. И. Юдина; Просвещение, 2023, 2024).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.