Параллелограмм, его признаки и свойства
Параллелограмм, его признаки и свойства
Параллелограмм — четырехугольник, у которого противоположные стороны попарно параллельны.
Четырехугольником называется фигура, которая состоит из четырех точек и четырех последовательно соединяющих их отрезков. При этом никакие три из данных точек не лежат на одной прямой, а соединяющие их отрезки не пересекаются.Четырехугольники
Две несмежные стороны четырехугольника называются противоположными . Две вершины, не являющиеся соседними, называются также противоположными.
Четырехугольники бывают выпуклые (как ABCD) и
невыпуклые (A1B1C1D1).
Виды четырёхугольников
Параллелограмм
Параллелограммом называется четырехугольник, у которого противолежащие стороны попарно параллельны.
Свойства параллелограммаСвойства параллелограмма
противолежащие стороны равны;
противоположные углы равны;
диагонали точкой пересечения делятся пополам;
сумма углов, прилежащих к одной стороне, равна 180°;
сумма квадратов диагоналей равна сумме квадратов всех сторон:
d12+d22=2(a2+b2).
Признаки параллелограмма
Четырехугольник является параллелограммом, если:
Две его противоположные стороны равны и параллельны.
Противоположные стороны попарно равны.
Противоположные углы попарно равны.
Диагонали точкой пересечения делятся пополам.
Теоремы (свойства параллелограмма):
В параллелограмме противоположные стороны равны и противоположные углы равны: AB = CD, BC = AD, \angle ABC = \angle
ADC,\angle BAD = \angle BCD.
Диагонали параллелограмма точкой пересечения делятся пополам: AO
= OC, OB = OD.
Углы, прилежащие к любой стороне, в сумме равны 180^\circ .
Диагонали параллелограмма делят его на два равных треугольника.
Сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна сумме квадратов его сторон: AC^2 + BD^2 = 2AB^2 + 2BC^2 .
Признаки параллелограмма:
Если противоположные стороны четырехугольника попарно параллельны, то этот четырехугольник — параллелограмм.
Если в четырехугольнике противоположные стороны попарно равны, то этот четырехугольник — параллелограмм.
Если в четырехугольнике две противоположные стороны равны и параллельны, то этот четырехугольник — параллелограмм.
Если в четырехугольнике диагонали, пересекаясь, точкой пересечения делятся пополам, то этот четырехугольник — параллелограмм.
Середины сторон произвольного (в том числе невыпуклого или пространственного) четырехугольника K,\;L,\;M,\;N являются вершинами параллелограмма Вариньона.
Стороны этого параллелограмма параллельны соответствующим диагоналям четырехугольника ABCD. Периметр параллелограмма Вариньона равен сумме длин диагоналей исходного четырехугольника, а площадь параллелограмма Вариньона равна половине площади исходного четырехугольника.
Из заданного соотношения длин сторон треугольника АВС имеем:
АВ = 1, АС = (3/2)АВ, ВС = (4/3)АВ.
Приводим к общему знаменателю и представляем длины сторон подобного треугольника в целом виде: А1В1 = 6, А1С1 = 9, В1С1 = 8.
Находим углы этого (они же и у заданного) треугольника по теореме косинусов : cosα = (b²+c²−a²)/2bc.
Подставив данные длин сторон треугольника А1В1С1, находим:
cos A = 0,490741,
cos B = 0,1979167,
cos C = 0,756944.
Соответственно углы равны:
A = 1,057857 радиан или 60,61072 градусов,
B = 1,371564 78,584842,
C = 0,712172 40,804438.
Отсюда находим угол Q1D1B1 по сумме углов смежного треугольника: ∠Q1D1B1 = (1/2)∠А + ∠С = 71,109798 градуса.
Теперь переходим к длинам треугольника Q1D1B1.
Длина B1D1 по свойству биссектрисы р = ((ас)/(b + c)) равна:
B1D1 = p = (8*6)/(9 + 6) = 48/15 = 16/5 = 3,2.
Отрезок С1D1 = q = 8 - 3,2 = 4,8.
Находим длину биссектрисы А1D1:
A1D1 = √(bc - pq) = √(9*6 - 3,2*4,8) = √38,64 ≈ 6,216108.
Биссектриса А1D1 делится точкой пересечения с биссектрисой В1Е1 в отношении (b + c)/a. Отсюда находим длину Q1D1.
Q1D1 = A1D1*(a/(a + b +c)) = 6,216108*(8/23) = 2,162125.
Теперь можно определить площадь подобного треугольника Q1D1B1 по двум сторонам и углу между ними.
S(Q1B1D1) = (1/2)*2,162125*3,2*sin71,109798° = 3,273079.
Находим коэффициент"к" пропорциональности треугольников QBD и Q1B1D1:
к =√(S(QBD)/S(Q1B1D1)) = √(1/3,273079) = 0,552741.
По этому же коэффициенту находим длины сторон треугольника АВС.
Площадь АВС = 7,1875 А1В1 = В1С1 = А1С1 = Р = 12,713046
AB =3,316447
BC =4,421929
AC =4,974670/
Площадь АВС находим по формуле Герона.
Р = 12,713046, р = 6,356523.
S(АВС) = 7,1875 кв.ед.
Проверяем соотношение длин сторон:
1 1,3333 1,5
1 4/3 3/2. Соответствует заданному.
ответ: площадь АВС = 7,1875 кв.ед.
