Рисунок как найти среднюю линию трапеции

В данной публикации мы рассмотрим определение, свойства и признак средней линии трапеции, а также разберем пример решения задачи для лучшего понимания изложенного материала.

Определение средней линии трапеции

Отрезок, соединяющий середины боковых сторон трапеции, называется ее средней линией.

• LM – средняя линия трапеции ABCD
• L – середина стороны AB, т.е. AL = LB
• M – середина стороны CD, т.е. CM = MD

Свойства средней линии трапеции

Свойство 1

Средняя линия трапеции параллельна ее основаниям и равняется их полусумме.

Для рисунка выше:

Свойство 2

Средняя линия трапеции делит пополам любой отрезок, концы которого лежат на основаниях данной трапеции.

Свойство 3

Средняя линия трапеции делит ее на две другие трапеции, площади которых соотносятся следующим образом (см. первый чертеж публикации):

Признак средней линии трапеции

Если отрезок, выходящий из середины боковой стороны трапеции, пересекает ее вторую боковую сторону и, при этом, параллелен основаниям фигуры, то он является средней линией этой трапеции.

Вторая средняя линия

Иногда дополнительно выделяют вторую среднюю линию трапеции – отрезок, соединяющий середины ее оснований. При этом следует помнить, что к ней не применимы Свойства 1-3 и Признак, рассмотренные выше.

Вторая средняя линия равнобедренной трапеции одновременно является ее высотой.

Пример задачи

Средняя линия трапеции равняется 25 см, а ее высота – 7 см. Найдите площадь фигуры.

Решение

Как мы знаем, площадь трапеции равняется полусумме оснований, умноженной на высоту h: S = ^(a+b)/₂ ⋅ h

В данном случае полусумма оснований – это и есть средняя линия. Обозначим ее буквой m. То есть m = ^(a+b)/₂.

Таким образом, S = m ⋅ h = 25 см ⋅ 7 см = 175 см².

Понятие средней линии трапеции

Для начала вспомним, какую фигуру называют трапецией.

Теорема о средней линии трапеции

Теперь введем теорему о средней линии трапеции и докажем её векторным методом.

Доказательство.

Пусть нам дана трапеция $ABCD$ с основаниями $AD и BC$. И пусть $MN$ — средняя линия этой трапеции (рис. 1).

Докажем, что $MN||AD и MN=frac{AD+BC}{2}$.

Рассмотрим вектор $overrightarrow{MN}$. Используем далее правило многоугольника для сложения векторов. С одной стороны получим, что

С другой стороны

Сложим два последних равенства, получим

Так как $M$ и $N$ — середины боковых сторон трапеции, то будем иметь

Получаем:

Следовательно

Из этого же равенства (так как $overrightarrow{BC}$ и $overrightarrow{AD}$ сонаправлены, а, следовательно, коллинеарны) получаем, что $MN||AD$.

Теорема доказана.

Примеры задач на понятие средней линии трапеции

Вспомним,
какую фигуру называют трапецией.

Трапецией называется
четырёхугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие стороны не
параллельны.

Параллельные
стороны трапеции называют её основаниями, а две другие — боковыми
сторонами.

Известны
два частных случая трапеции. Равнобокая трапеция, у которой
боковые стороны равны. И прямоугольная трапеция, у которой один из углов
прямой.

К
слову, у такой трапеции будет два прямых угла.

Повторив
определение трапеции, введём понятие средней линии трапеции.

Средней
линией трапеции называется отрезок, соединяющий середины
её боковых сторон.

Изобразим
средние линии трапеций изображённых на рисунке.

Для
этого сначала найдём их боковые стороны. Далее отметим точками их середины. Ну,
а потом проведем средние линии.

Выполним
задание. Пользуясь данными рисунков, указать пункты,
в которых  является средней линией трапеции .

На
первом рисунке точка М не является серединой боковой стороны AB,
поэтому МN не является средней
линией трапеции.

На
втором рисунке точки М и N
— середины сторон BC и AD,
но они являются основаниями трапеции. А по определению средняя линия трапеции
соединяет середины боковых сторон. Значит, в данном случае МN
не является средней линией.

На
третьем рисунке видим, что точки М и N
— середины боковых сторон. Причём по рисунку понятно, что эта трапеция —
равнобокая.

Так
получаем, что МN в данном случае —
средняя линия трапеции ABCD.

Посмотрев
на следующий рисунок, не трудно заметить, что МN
соединяет середину одного из оснований и середину одной из боковых сторон, а не
середины боковых сторон. Поэтому МN
не является средней линией.

На
рисунке под номером 5 точки М и N
середины боковых сторон АB
и CD трапеции ABCD.
Значит, МN — её средняя линия.

В
последнем случае точки М и N не
поровну делят боковые стороны трапеции, поэтому МN
не является её средней линией.

Мы
получили, что только на рисунках под номерами 3 и 5 изображены средние линии
трапеции.

Как
и средняя линия треугольника, средняя линия трапеции обладает определёнными свойствами.

Теорема. Средняя
линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме.

Доказательство.

1.

2.

Что
и требовалось доказать.

Выполним
задание, где, пользуясь этой теоремой и данными рисунков, найдём длины средних
линий трапеций.

Длина
средней линии трапеции равна полусумме оснований.

На
рисунке а известны длины оснований. Поэтому не составит никакого труда найти,
что .

Перейдём
к рисунку б.

Известен
периметр трапеции, тогда можем записать,

.

В
последнем случае также дан периметр трапеции и известны боковые стороны.

Записав
периметр через стороны, и, подставив известные значения, можем выразить сумму
оснований.

Задача.
В трапеции  найти
длины оснований  и
,
если  в
два раза больше  и
длина средней линии  равна
.

Решение.

Ответ:
мм,
 мм.

Задача.
В прямоугольной трапеции  .
Найти длину средней линии ,
если ,
а угол .

Решение.

1.

2.

3.
 

4.

5.

Ответ:
.

Подведём
итоги нашего урока.

Сегодня
мы познакомились с понятием средней линии трапеции. Это отрезок, соединяющий
середины её боковых сторон.

При
этом мы выяснили, что средняя линия трапеции обладает следующими свойствами: она
параллельна основаниям трапеции и равна их полусумме.

Так
же мы рассмотрели примеры применения этих знаний при решении задач.

Средняя линия трапеции

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru.

И расскажем о том, что такое средняя линия этой геометрической фигуры.

Средняя линия – это.

Вообще, этот термин в геометрии весьма распространен.

Средняя линия – это отрезок, проходящий через противоположные стороны, и который делит их ровно на две одинаковых части.

Средняя линия есть практически у каждой геометрической фигуры. Например, у четырехугольников она выглядит вот так:

А вот так у треугольников:

И наконец, в случае трапеции изображение средней линии будет вот таким:

На данном рисунке показана трапеция ABCD. Если кто забыл, то у такой фигуры две противоположные грани расположены на параллельных прямых.

Они называются основаниями. А оставшиеся стороны, которые соответственно не параллельны друг другу, это боковые.

Так вот в нашем случае мы имеем среднюю линию EF, которая делит боковые стороны АВ и СD на две половинки. То есть:

AE = EB и СF = FD

Как найти среднюю линию трапеции (формула)

Есть одна главная формула, позволяющая рассчитать значение нашего отрезка.

Так, длина средней линии будет равна сумме оснований фигуры, поделенной на два. Или, другими словами, половине суммы оснований.

Возьмем для примера трапецию:

И тогда формула расчета будет выглядеть так:

Если есть желание доказать правдивость этой формулы, нужно несколько дорисовать нашу изначальную фигуру. А именно провести линию через В и L, а также продлить сторону АD. И сделать так, чтобы эти две линии пересеклись.

В итоге получится вот что:

Далее нас будут интересовать оба треугольника, которые получились. Это BLC и DLQ. Необходимо доказать, что они имеют равные размеры.

И это просто, так как у них одинаковы углы:

1. BLC и QLD – как вертикальные;
2. BCL и QDL – как лежащие накрест при имеющихся параллельных прямых и секущей.

Соответственно, если равны в треугольниках углы и стороны между ними, то и сами фигуры одинаковы.

А уже из этого следует, что ВL и LQ равны. А значит, КL является не только средней линией трапеции, но также и аналогичной линией для треугольника ABQ.

А дальше уже совсем просто, так как есть специальная формула для расчета средней линии треугольника. Она равна одной второй (половине) длины параллельной стороны:

Длина стороны AQ у нас равна AD + DQ (или ВС). И таким образом мы и получаем ту самую формулу расчета средней линии трапеции:

KL = ½ AQ = ½ (AD + DQ) = ½ (AD + ВС)

Как принято говорить в таких случаях – что и требовалось доказать.

Свойства средней линии трапеции

У средней линии трапеции есть три главных свойства:

1. Она параллельна основаниям трапеции;
2. Она равна полусумме оснований (та самая формула, о которой мы только что рассказывали);
3. Она разбивает исходную трапецию на две более маленькие по площади. Причем их площади имеют вполне конкретное соотношение друг к другу. А именно:

S1/S2 = (3BC + AD) / (BC + 3AD)

Эту формулу мы не будем доказывать. Просто поверьте, что так и есть на самом деле.

Вторая средняя линия

Внимательный читатель мог бы заметить, что мы рассказывали до этого только про одну среднюю линию. Ту, что лежит параллельно основаниям. Но ведь у этой геометрической фигуры, как и любого четырехугольника, таких отрезков должно быть два.

И действительно, у трапеции имеется вторая такая линия. И она уже делит на две равные части оба основания:

В нашем случае, это отрезок KL.

Интересно, что эту среднюю линию крайне мало изучают во время школьного обучения. И на экзаменах нет задач, с ней связанных. Хотя у нее есть несколько интересных свойств:

1. Диагонали трапеции и эта средняя линия пересекаются в одной точке;
2. Та прямая, частью которой эта линия является, пересекается в единой точке с теми прямыми, которые совпадают с боковыми сторонами;
3. В равнобокой трапеции (у которой боковые стороны идут под одним углом) средняя линия пересекает основания под углом в 90 градусов;
4. В точке, в которой пересекаются две средние линии, они делятся пополам.

Вот и все, что мы хотели рассказать о средних линиях в трапеции.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Очень здорово, что здесь все так подробно описано со всеми рисунками и формулами, что сразу становится все понятно.

Кто же это такой умный придумал, опять небось древние греки? Они были великими мастерами в геометрии, а мне эта наука всегда тяжело давалась, особенно с доказательствами, ужас просто, но со средней линией трапеции я разобрался, наверное поумнел за эти годы.

Источник

Все формулы средней линии трапеции

Трапеция это фигура, которая имеет четыре стороны, две из которых параллельны, а две другие, нет. Параллельные стороны называются — верхнее основание и нижнее основание. Две другие, называются боковыми сторонами.
Средняя линия трапеции — отрезок соединяющий середины боковых сторон и расположен параллельно к основаниям. Длина средней линии, равна полу сумме оснований.

1. Формула средней линии трапеции через основания

b — верхнее основание

a — нижнее основание

m — средняя линия

Формула средней линии, ( m ):

2. Формулы средней линии через основание, высоту и углы при нижнем основании

b — верхнее основание

a — нижнее основание

h — высота трапеции

m — средняя линия

Формулы средней линии трапеции, ( m ):

3. Формула средней линии трапеции через диагонали, высоту и угол между диагоналями

α , β — углы между диагоналями

d ₁ , d ₂ — диагонали трапеции

h — высота трапеции

m — средняя линия

Формулы средней линии трапеции , ( m ):

4. Формула средней линии трапеции через площадь и высоту

S — площадь трапеции

h — высота трапеции

m — средняя линия

Источник

Что такое средняя линия трапеции

В данной публикации мы рассмотрим определение, свойства и признак средней линии трапеции, а также разберем пример решения задачи для лучшего понимания изложенного материала.

Определение средней линии трапеции

Отрезок, соединяющий середины боковых сторон трапеции, называется ее средней линией.

Свойства средней линии трапеции

Свойство 1

Средняя линия трапеции параллельна ее основаниям и равняется их полусумме.

Для рисунка выше:

Свойство 2

Средняя линия трапеции делит пополам любой отрезок, концы которого лежат на основаниях данной трапеции.

Свойство 3

Средняя линия трапеции делит ее на две другие трапеции, площади которых соотносятся следующим образом (см. первый чертеж публикации):

Признак средней линии трапеции

Если отрезок, выходящий из середины боковой стороны трапеции, пересекает ее вторую боковую сторону и, при этом, параллелен основаниям фигуры, то он является средней линией этой трапеции.

Вторая средняя линия

Иногда дополнительно выделяют вторую среднюю линию трапеции – отрезок, соединяющий середины ее оснований. При этом следует помнить, что к ней не применимы Свойства 1-3 и Признак, рассмотренные выше.

Вторая средняя линия равнобедренной трапеции одновременно является ее высотой.

Пример задачи

Средняя линия трапеции равняется 25 см, а ее высота – 7 см. Найдите площадь фигуры.

Как мы знаем, площадь трапеции равняется полусумме оснований, умноженной на высоту h: S = (a+b) /₂ ⋅ h

В данном случае полусумма оснований – это и есть средняя линия. Обозначим ее буквой m. То есть m = (a+b) /₂.

Таким образом, S = m ⋅ h = 25 см ⋅ 7 см = 175 см 2 .

Источник

Как найти среднюю линию трапеции

Средняя линия трапеции – что это?

Средняя линия трапеции – отрезок, соединяющий середины боковых сторон трапеции.

Свойства

1. Параллельна обоим основаниям трапеции.
2. Вычисляется как половина суммы оснований.
3. Разбивает трапецию на две, площади которых соотносятся как (frac=frac<3,BC+AD>)

Как вычислить, основные формулы

Через основания

Где (a) – нижнее основание, (b) – верхнее, (m) – средняя линия.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Через основание, высоту и углы при нижнем основании

Где (a) – нижнее основание, (b) – верхнее, (m) – средняя линия, (h) – высота, (alpha,beta) – углы при нижнем основании.

Через диагонали, высоту и угол между диагоналями

Где (a) – нижнее основание, (b) – верхнее, (m) – средняя линия, (h) – высота, (alpha,beta) – углы между диагоналями, (d_1) , (d_2) – диагонали трапеции.

Через площадь и высоту

Где (h) – высота трапеции, (m) – средняя линия, (S) – площадь.

Примеры задач

Задача 1

Найдите площадь трапеции, если большее основание равно 18, меньшее 6, боковая сторона равна 7. Угол между боковой стороной и одним из оснований 150 градусов.

(angle ABC) и (angle BAH) односторонние (Rightarrow angle ABC+angle BAH;=;180^circ Rightarrow angle BAH;=;30^circ)

Рассмотрим (angle ABH)

Задача 2

Основания трапеции равны 4 и 10. Чему равен больший из отрезков, на которые делит среднюю линию этой трапеции одна из ее диагоналей?

Средняя линия трапеции ABCD так же является средней линией треугольников ABC и ACD т.к. проходит через середину одной стороны и параллельна основанию. Значит, из треугольника ACD x = 5.

Задача 3

ABCD – трапеция, BC = 2, AD = 3, PQ – средняя линия, BD и AC – диагонали. Найти MN.

Отрезок MN лежит на средней линии трапеции. Докажем: PM и NQ средние линии треугольников ABC и BCD, значит M и N середины соответственно AC и BD. Из треугольника ABC находим длину PM = 1, из треугольника BCD находим NQ = 1, следовательно MN = 2,5 — 1 — 1 = 0,5

Источник