Совет 1: Как найти диагональ четырехугольника

Четырехугольником называется фигура, состоящая из четырех сторон и углов, прилежащих к ним. К числу таких фигур относятся прямоугольник, трапеция, параллелограмм. В ряде задач по геометрии требуется найти диагональ одной из этих фигур.
Инструкция
1
Диагональю четырехугольника называется отрезок, соединяющий его противоположные углы. У четырехугольника имеются две диагонали, которые между собой пересекаются в одной точке. Диагонали иногда бывают равными, как у прямоугольника и квадрата, а иногда имеют различную длину, как, например, у трапеции. Способ нахождения диагонали зависит от фигуры.Постройте прямоугольник со сторонами a и b и двумя диагоналями d1 и d2. Из свойств прямоугольника известно, что его диагонали между собой равны, пересекаются в одной точке и делятся в ней пополам. Если известны две стороны прямоугольника, то его диагонали найдите следующим образом: d1=√a^2+b^2=d2.Частным случаем прямоугольника является квадрат, у которого диагональ равна a√2. Кроме того, диагональ можно найти, зная площадь квадрата. Она равна: S = d^2/2.Отсюда длину диагонали вычислите по формуле: d = √2S.
2
Несколько иным образом решайте задачу, когда дан не прямоугольник, а параллелограмм. У этой фигуры, в отличие от прямоугольника или квадрата, равны между собой не все углы, а только противоположные. Если в условии задача присутствует параллелограмм со сторонами a и b и заданным между ними углом, как показано на рисунке к шагу, то диагональ найдите, используя теорему косинусов: d^2 = a^2+b^2-2ab*cosα.Параллелограмм, имеющий равные стороны, называется ромбом. Если по условиям задачи необходимо найти диагональ этой фигуры, то потребуются значения его второй диагонали и площади, поскольку диагонали этой фигуры неравны. Формула площади ромба выглядит следующим образом: S = d1*d2/2.Отсюда d2 равна удвоенной площади фигуры, деленной на d1: d2 = 2S/d1.
3
При вычислении площади трапеции придется воспользоваться тригонометрической функцией синуса. Если данная фигура является равнобочной, то, зная ее первую диагональ d1 и угол между двумя диагоналями AOD, как показано на рисунке к шагу, найдите вторую по следующей формуле: d2 = 2S/d1*sinφ. В данном случае рассматриваем трапецию ABCD.Существует также прямоугольная трапеция, диагональ которой найти несколько проще. Зная длину боковой стороны этой трапеции, совпадающей с ее высотой, а также нижнее основание, найдите ее диагональ, пользуясь обычной теоремой Пифагора. А именно сложите квадраты этих величин, а затем из результата извлеките квадратный корень.

Совет 2: Как найти диагональ ромба

У ромба стороны равны и попарно параллельны. Его диагонали пересекаются под прямым углом и делятся точкой пересечения на равные части. Эти свойства легко позволяют найти величину диагоналей ромба.
Инструкция
1
Обозначим вершины ромба буквами латинского алфавита A, B, C и D для удобства обсуждения. Точку пересечения диагоналей традиционно обозначают буквой O. Длину ребра ромба обозначим буквой a. Величину угла BCD, который равен углу BAD, обозначим α.
2
Найдем величину короткой диагонали. Так как диагонали пересекаются под прямым углом, то треугольник COD является прямоугольным. Половина короткой диагонали OD является катетом этого треугольника и может быть найдена через гипотенузу CD, а также угол OCD.
Диагонали ромба являются также биссектрисами его углов, поэтому угол OCD равен α/2.

Таким образом, OD = BD/2 = CD*sin(α/2). То есть, короткая диагональ BD = 2a*sin(α/2).
3
Аналогичным образом, из того, что треугольник COD прямоугольный, можем выразить величину OC (а это половина длинной диагонали).

OC = AC/2 = CD*cos(α/2)

Величина длинной диагонали выражается следующим образом: AC =2a*cos(α/2)
Обратите внимание
Ромб с прямыми углами называется квадратом.

Из прямоугольности треугольника COD, как и остальных трех треугольников, образованных диагоналями и сторонами ромба, вытекает еще такое свойство ромба: AC²+BD²=4a²
Совет полезен?
Зная диагонали, легко найти площадь ромба. Обычно для этого их и вычисляют. Площадь ромба равна половине произведения его диагоналей.
Источники:
  • как найти меньшую диагональ ромба

Совет 3: Как найти диагональ в параллелограмме

Вычислить диагональ параллелограмма бывает необходимо не только при подготовке домашнего задания. Это может понадобиться, например, в бумажной пластике или при создании архитектурного проекта.
Вам понадобится
  • Оборудование Бумага Линейка Карандаш Транспортир Таблица синусов и косинусов Математические понятия: Свойства параллелограмма Свойства высоты треугольника Извлечение квадратного корня Теоремы синусов и косинусов
Инструкция
1
Постройте параллелограмм с заданными параметрами. В условиях должны быть заданы длины сторон параллелограмма и хотя бы один угол.
Как найти <strong>диагональ</strong> в <b>параллелограмме</b>
2
Вспомните, чему равна сумма квадратов диагоналей параллелограмма. Она равна удвоенной сумме квадратов его сторон, которые вам известны.
3
Обозначьте параллелограмм АBCD. Стороны параллелограмма обозначьте как a и b. Диагонали обозначьте как d1 и d2. Из угла В к стороне АD опустите высоту и обозначьте точку ее пересечения со стороной AD как Е. Внутри параллелограмма у вас получился прямоугольный треугольник АВЕ.
4
Найдите высоту BЕ. Вам известен угол А и гипотенуза АВ. AE = a*sinА
5
Вычислите длину отрезка АЕ. Он равен AE=a*cosA.
6
Вычислите отрезок ЕD, который равен разности стороны AD и отрезка AE.
7
Вычислите гипотенузу прямоугольного треугольника BED, которая одновременно является диагональю d1. Она будет равна квадратному корню из суммы квадратов сторон BE и ED.
8
Найдите квадрат второй диагонали. Он будет равняться удвоенной сумме квадратов сторон минус квадрат уже известной диагонали. Извлеките квадратный корень.
Обратите внимание
При построении параллелограмма строго следуйте заданным параметрам и пользуйтесь инструментами. При расчетах пользуйтесь таблицами синусов и косинусов.
Совет полезен?
В прямоугольнике и квадрате диагонали равны. Квадрат диагонали прямоугольника равен сумме квадратов его сторон. В квадрате диагональ равна квадратному корню, извлеченному из удвоенного квадрата стороны. Диагонали ромба являются биссектрисами его углов.

Совет 4: Как найти диагональ в прямоугольнике

Прямоугольник – плоская геометрическая фигура. Прямоугольник – это четырехугольник, у которого все углы прямые. Как же найти диагональ квадрата, если известны длины его сторон?
Инструкция
1
Разделим прямоугольник диагональю на два равных треугольника. В этом случае диагональ будет являться гипотенузой этих треугольников. А, как известно из теоремы Пифагора, квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.

Итак, для поиска диагонали прямоугольника необходимо:

найти сумму квадратов сторон прямоугольника а2 + b2, где а и b – длины сторон прямоугольника;

извлечь из полученного результата квадратный корень.

Пример:

Определим длину диагонали прямоугольника со сторонами 3 и 4 см.

Находим сумму квадратов сторон прямоугольника 32 + 42 = 9 + 16 = 25.

Извлечь из полученного результата квадратный корень – длина диагонали равна 5 см.
Видео по теме
Обратите внимание
Диагонали прямоугольника равны. Если найдена длина одной, то длина второй будет абсолютно такой же.
Источники:
  • как найти длину диагонали в прямоугольнике

Совет 5: Как найти диагональ у квадрата

Квадрат – красивая и простая плоская геометрическая фигура. Это прямоугольник с равными сторонами. Как же найти диагональ квадрата, если известна длина его стороны?
Инструкция
1
Диагональ квадрата найти достаточно просто, воспользовавшись теоремой Пифагора.

Разделим квадрат диагональю на два равных треугольника. В этом случае диагональ будет являться гипотенузой одного из треугольников. А, как известно, квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.

Учитывая. что катеты – стороны квадрата и они равны, формула для расчета диагонали квадрата по его стороне очень проста:

длина диагонали квадрата равна длине его стороны умноженной на корень из двух.
Видео по теме
Совет полезен?
Если точность математического результата не очень важна, то вместо корня из двух можно использовать его приблизительное значение 1,41.

Совет 6: Как найти диагональ параллелограмма, если даны стороны

Параллелограмм - это четырехугольник, противоположные стороны которого параллельны. Прямые, соединяющие его противоположные углы, называются диагоналями. Их длина зависит не только от длин сторон фигуры, но и от величин углов в вершинах этого многоугольника, поэтому без знания хотя бы одного из углов вычислить длины диагоналей можно только в исключительных случаях. Таковыми являются частные случаи параллелограмма - квадрат и прямоугольник.
Инструкция
1
Если длины всех сторон параллелограмма одинаковы (a), то эту фигуру можно назвать еще и квадратом. Величины всех его углов равны 90°, а длины диагоналей (L) одинаковы и могут быть рассчитаны по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника. Умножьте длину стороны квадрата на корень из двойки - результат и будет длиной каждой из его диагоналей: L=a*√2.
2
Если о параллелограмме известно, что он является прямоугольником с указанными в условиях длиной (a) и шириной (b), то и в этом случае длины диагоналей (L) будут равны. И здесь тоже задействуйте теорему Пифагора для треугольника, в котором гипотенузой является диагональ, а катетами - две смежные стороны четырехугольника. Искомую величину рассчитайте извлечением корня из суммы возведенных в квадрат ширины и высоты прямоугольника: L=√(a²+b²).
3
Для всех остальных случаев знания одних только длин сторон хватит лишь для определения величины, включающей в себя длины сразу обеих диагоналей - сумма их квадратов по определению равна удвоенной сумме квадратов длин сторон. Если же в дополнение к длинам двух смежных сторон параллелограмма (a и b) известен еще и угол между ними (γ), то это позволит рассчитать длины каждого отрезка, соединяющего противоположные углы фигуры. Длину диагонали (L₁), лежащей напротив известного угла, найдите по теореме косинусов - сложите квадраты длин смежных сторон, от результата отнимите произведение этих же длин на косинус угла между ними, а из полученной величины извлеките квадратный корень: L₁ = √(a²+b²-2*a*b*cos(γ)). Для нахождения длины другой диагонали (L₂) можно воспользоваться свойством параллелограмма, приведенным в начале этого шага - удвойте сумму квадратов длин двух сторон, от результата отнимите квадрат уже рассчитанной диагонали, а из полученного значения извлеките корень. В общем виде эту формулу можно записать так: L₂ = √(a²+b²- L₁²) = √(a²+b²-(a²+b²-2*a*b*cos(γ))) = √(a²+b²-a²-b²+2*a*b*cos(γ)) = √(2*a*b*cos(γ)).
Источники:
  • как найти длину диагонали параллелограмма

Совет 7: Как найти вторую диагональ ромба

Ромбом можно назвать параллелограмм, диагонали которого делят пополам углы, лежащие в вершинах фигуры. Кроме этого свойства диагонали ромба примечательны тем, что являются осями симметрии многоугольника, пересекаются только под прямым углом, а единственная общая точка делит каждую из них на два равных отрезка. Эти свойства позволяют легко рассчитать длину одной из диагоналей, если известна длина другой и еще какой-нибудь параметр фигуры - размер стороны, угол в одной из вершин, площадь и т.д.
Инструкция
1
Если кроме длины одной из диагоналей (l) о рассматриваемом четырехугольнике известно, что он является частным случаем ромба - квадратом, никаких расчетов производить не придется. В этом случае длины обеих диагоналей одинаковы - просто приравняйте искомую величину (L) к известной: L=l.
2
Знание длины стороны ромба (a) в дополнение к длине одной из диагоналей (l) позволит рассчитать длину другой (L) по теореме Пифагора. Это возможно потому, что две половины пересекающихся диагоналей образуют со стороной ромба прямоугольный треугольник. Половины диагоналей в нем являются катетами, а сторона - гипотенузой, поэтому равенство, вытекающее из теоремы Пифагора можно записать так: a² = (l/2)² + (L/2)². Для использования в расчетах преобразуйте его к такому виду: L = √(4*a²-l²).
3
При известной величине одного из углов (α) ромба и длине одной из диагоналей (l) для нахождения величины другой (L) рассмотрите тот же прямоугольный треугольник. Тангенс половины известного угла в нем будет равен отношению длины противолежащего катета - половины диагонали l - к прилежащему - половине диагонали L: tg(α/2) = (l/2)/(L/2) = l/L. Поэтому для вычисления искомой величины используйте формулу L = l/tg(α/2).
4
Если в условиях задачи приведена длина периметра (P) ромба и размер его диагонали (l), формулу вычисления длины второй (L) можно свести к равенству, использованному во втором шаге. Для этого разделите периметр на четверку и замените этим выражением длину стороны в формуле: L = √(4*(P/4)²-l²) = √(P²/4-l²).
5
В исходных условиях кроме длины одной из диагоналей (l) может быть приведена и площадь (S) фигуры. Тогда для вычисления длины второй диагонали ромба (L) используйте очень простой алгоритм - удвойте площадь и разделите полученное значение на длину известной диагонали: L = 2*S/l.

Совет 8: Как найти большую диагональ параллелограмма

Диагонали четырехугольника соединяют противоположные его вершины, деля фигуру на пару треугольников. Чтобы найти большую диагональ параллелограмма, нужно произвести ряд вычислений согласно начальным данным задачи.
Инструкция
1
Диагонали параллелограмма обладают рядом свойств, знание которых помогает в решении геометрических задач. В точке пересечения они делятся пополам, являясь биссектрисами пары противоположных углов фигуры, меньшая диагональ – для тупых углов, а большая – острых. Соответственно, при рассмотрении пары треугольников, которые получаются из двух смежных сторон фигуры и одной из диагоналей, половина другой диагонали – это еще и медиана.
2
Треугольники, образованные половинами диагоналей и двумя параллельными сторонами параллелограмма, подобны. Кроме того, любая диагональ делит фигуру на два одинаковых треугольника, графически симметричных относительно совместного основания.
3
Чтобы найти большую диагональ параллелограмма, можно воспользоваться общеизвестной формулой соотношения суммы квадратов двух диагоналей и удвоенной суммы квадратов длин сторон. Она является прямым следствием из свойств диагоналей:d1² + d2² = 2•(a² + b²).
4
Пусть d2 – большая диагональ, тогда формула преобразуется к виду:d2 = √(2•(a² + b²) – d1²).
5
Примените эти знания на практике. Пусть задан параллелограмм со сторонами a=3 и b=8. Найдите большую диагональ, если известно, что она на 3 см больше меньшей.
6
Решение.Запишите формулу в общем виде, введя известные из исходных данных величины a и b:d1² + d2² = 2•(9 + 64) = 146.
7
Выразите длину меньшей диагонали d1 через длину большей согласно условию задачи:d1 = d2 - 3.
8
Подставьте это выражение в первое уравнение:(d2 - 3)² + d2² = 146
9
Возведите значение в скобке в квадрат:d2² – 6•d2 + 9 + d2² = 1462•d2² – 6•d2 – 135 = 0
10
Решите полученное квадратное уравнение относительно переменной d2 через дискриминант:D = 36 + 1080 = 1116.d2 = (6 ± √1116)/4 ≈ [9,85; -6,85].Очевидно, что длина диагонали – положительная величина, следовательно, она равна 9,85 см.

Совет 9: Как доказать что ABCD параллелограмм

Геометрия полностью построена на теоремах и доказательствах. Чтобы доказать, что произвольная фигура ABCD является параллелограммом, нужно знать определение и признаки этой фигуры.
Инструкция
1
Параллелограммом в геометрии называется фигура с четырьмя углами, у которой параллельны противоположные стороны. Таким образом, ромб, квадрат и прямоугольник являются разновидностями этого четырехугольника.
2
Докажите, что две из противолежащих сторон равны и параллельны относительно друг друга. В параллелограмме ABCD это признак выглядит так: AB=CD и AB||CD. Нарисуйте диагональ АС. Полученные треугольники окажутся равными по второму признаку. АС - общая сторона, углы ВАС и АСD, также как и ВСА и CAD, равны как лежащие накрест при параллельных прямых AB и CD (дано в условии). Но так как эти накрест лежащие углы относятся и к сторонам AD и BC, значит эти отрезки также лежат на параллельных прямых, что и подвергалось доказательству.
3
Важным элементами доказательства, что ABCD параллелограмм, являются диагонали, так как в этой фигуре при пересечении в точке O они делятся на равные отрезки (AO=OC, BO=OD). Треугольники AOB и COD равны, так как равны их стороны в связи с данными условиями и вертикальные углы. Из этого следует, что и углы DBA и CDB также как и CAB и ACD равны.
4
Но эти же углы являются накрест лежащими при том, что прямые AB и CD параллельны, а роль диагонали выполняет секущая. Доказав таким образом, что и два других образованных диагоналями треугольники равны, вы получите, что данный четырехугольник параллелограмм.
5
Еще одно свойство, по которому можно доказать, что четырехугольник ABCD - параллелограмм звучит так: противоположные углы этой фигуры равны, то есть угол B равен углу D, а угол C равен A. Сумма углов треугольников, которые мы получим, если проведем диагональ AC, равна 180°. Исходя из этого получаем, что сумма всех углов данной фигуры ABCD равна 360°.
6
Вспомнив условия задачи, можно легко понять, что угол A и угол D в сумме составят 180°, аналогично угол C + угол D = 180°. В тоже время эти углы являются внутренними, лежат на одной стороне, при соответствующих им прямых и секущих. Отсюда следует, что прямые BC и AD параллельны, и приведенная фигура является параллелограммом.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500