Как найти диагональ в прямоугольнике через площадь - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Загрузить PDF

Диагональ — это отрезок, который соединяет две противолежащие вершины прямоугольника.^[1] В прямоугольнике две равные диагонали.^[2] Если известны стороны прямоугольника, диагональ можно найти по теореме Пифагора, потому что диагональ делит прямоугольник на два прямоугольных треугольника. Если стороны не даны, но известны другие величины, например, площадь и периметр или отношение сторон, можно найти стороны прямоугольника, а затем по теореме Пифагора вычислить диагональ.

1
2
3

Длину и ширину возведите в квадрат, а затем сложите полученные результаты. Помните, что при возведении числа в квадрат оно умножается на себя.
4

Извлеките квадратный корень из обеих сторон уравнения. Воспользуйтесь калькулятором, чтобы быстро извлечь квадратный корень. Также можно воспользоваться онлайн-калькулятором.^[5] Вы найдете , то есть гипотенузу треугольника, а значит и диагональ прямоугольника.

Реклама

1

Запишите формулу для вычисления площади прямоугольника. Формула: , где — площадь прямоугольника, — длина прямоугольника, — ширина прямоугольника.^[6] (На рисунке вместо S использовано обозначение А.)
2
В формулу подставьте значение площади прямоугольника. Это значение подставляется вместо .
- Например, если площадь прямоугольника равна 35 квадратных сантиметров, формула запишется так: .
3

Перепишите формулу так, чтобы обособить . Для этого разделите обе стороны уравнения на . Затем полученное выражение нужно подставить в формулу для вычисления периметра.
4

Запишите формулу для вычисления периметра прямоугольника. Формула: , где — длина прямоугольника, — ширина прямоугольника.^[7]
5
В формулу подставьте значение периметра прямоугольника. Это значение подставляется вместо .
- Например, если периметр прямоугольника равен 24 сантиметра, формула запишется так: .
6

Разделите обе стороны уравнения на 2. Вы получите сумму сторон прямоугольника, а именно .
7

В формулу подставьте выражение для вычисления . Это выражение, полученное при обособлении .
8

Избавьтесь от дроби. Для этого обе части уравнения умножьте на .
9

Приравняйте уравнение к 0. Для этого из обеих сторон уравнения вычтите член с переменной первого порядка.
10

Упорядочьте члены уравнения. Первым членом будет член с переменной второго порядка, затем член с переменной первого порядка, а затем свободный член. При этом не забудьте про знаки («плюс» и «минус»), которые стоят перед членами. Обратите внимание, что уравнение запишется в виде квадратного уравнения.
11

Разложите квадратное уравнение на множители. Чтобы получить подробные инструкции, прочитайте эту статью.
12

Найдите . Для этого приравняйте каждый множитель к нулю и вычислите . Вы получите два значения (это корни уравнения), которые в случае прямоугольника являются его длиной и шириной.
13
14
15

Длину и ширину возведите в квадрат, а затем сложите полученные результаты. Помните, что при возведении числа в квадрат оно умножается на себя.
16

Извлеките квадратный корень из обеих сторон уравнения. Воспользуйтесь калькулятором, чтобы быстро извлечь квадратный корень. Также можно воспользоваться онлайн-калькулятором.^[10] Вы найдете , то есть гипотенузу треугольника, а значит, и диагональ прямоугольника.

Реклама

1
2
3
В формулу подставьте значение площади прямоугольника. Это значение подставляется вместо .
- Например, если площадь прямоугольника равна 35 квадратных сантиметров, формула примет вид: .
4

В формулу подставьте выражение, характеризующее отношение сторон. В случае прямоугольника можно подставить выражение для вычисления или .
5

Запишите квадратное уравнение. Для этого раскройте скобки и приравняйте уравнение к нулю.
6

Разложите квадратное уравнение на множители. Чтобы получить подробные инструкции, прочитайте эту статью.
7

Найдите . Для этого приравняйте каждый множитель к нулю и вычислите . Вы получите два значения (так называемые корни уравнения).
8

Подставьте найденное значение ширины (или длины) в уравнение, характеризующее отношение сторон. Так можно найти другую сторону прямоугольника.
9
10
11

Длину и ширину возведите в квадрат, а затем сложите полученные результаты. Помните, что при возведении числа в квадрат оно умножается на себя.
12

Извлеките квадратный корень из обеих сторон уравнения. Воспользуйтесь калькулятором, чтобы быстро извлечь квадратный корень. Также можно воспользоваться онлайн-калькулятором.^[16] Вы найдете , то есть гипотенузу треугольника, а значит и диагональ прямоугольника.

Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 558 135 раз.

Была ли эта статья полезной?

Источник

Одна из основных фигур курса математики – прямоугольник.
Впервые о нем заговорили еще в Древнем Египте, а позже и в
Древней Греции. Именно свойства его диагоналей помогают
решить многие задания учебного курса. Подход, который
сейчас используется в геометрии разработал Евклид. Формулы,
представленные в данной статье, пригодятся как при решении
домашних упражнений, так и на ЕГЭ. Именно такие задачки
помогают набрать недостающие баллы, поэтому ими не стоит пренебрегать.

Диагональ прямоугольника через его стороны
Диагональ прямоугольника через площадь и известную сторону
Диагональ прямоугольника через периметр и сторону
Диагональ прямоугольника через диаметр описанной окружности
Диагональ прямоугольника через радиус описанной окружности
Диагональ прямоугольника через площадь и острый угол между диагоналями
Диагональ прямоугольника через угол прилегающей диагонали и длину стороны прилегающей к этому углу
Диагональ прямоугольника через угол прилегающей диагонали и длину стороны противоположной этому углу
Что такое диагональ прямоугольника, когда требуется ее вычисление

Диагональ прямоугольника через его стороны

Если заданы хотя бы 2 стороны, то вычислить линию, соединяющую противоположные вершины, будет довольно просто. Применяется классическая теорема Пифагора. Достаточно подставить приведенные в дано числовые параметры в виде суммы квадратов под корнем:

Где a, b – это стороны, а d – прямая, которую мы ищем.

Цифр после запятой:

Результат в:

Диагональ прямоугольника через площадь и известную сторону

Когда в дано есть S и одна сторона, то узнать искомое значение можно используя следующее равенство:

Где D – это прямая, которую необходимо найти, a и b – любая заданная сторона, а S – площадь.

Цифр после запятой:

Результат в:

Диагональ прямоугольника через периметр и сторону

Когда задан периметр (сумма сторон) и, хотя бы одна сторона, отрезок, соединяющий несмежные точки высчитывают так:

Где P – сумма сторон, a и b – любая заданная сторона.

Рассчитать искомый отрезок можно и через соотношение сторон и площадь.

Цифр после запятой:

Результат в:

Диагональ прямоугольника через диаметр описанной окружности

Поиск отрезка через описанную окружность еще более прост, здесь даже не придется проводить расчеты: D = d

Где d – это обозначенный диаметр.

Различить вписанную/описанную окружность легко. Когда геометрическое тело вписано куда-то, то оно всегда будет находиться в другой фигуре. Когда окружность описана, то она находится снаружи, она как бы описывает другое геометрическое тело. Описанные фигуры задевают собой точки, а вписанные – касаются сторон.

Цифр после запятой:

Результат в:

Диагональ прямоугольника через радиус описанной окружности

Для расчета искомого отрезка через описанную окружность нужно провести вычисления, где: D = 2R

Где R – это заданный радиус.

Цифр после запятой:

Результат в:

Диагональ прямоугольника через площадь и острый угол между диагоналями

Если необходимо узнать прямую, соединяющую вершины 4-хугольника, это можно осуществить с помощью двух диагоналей. Для получения ответа к задаче понадобится sin β между ними и S (произведение длины и ширины).
Расчет проводится с равенством:

Где соответственно S – это площадь, а sin β – это острый угол, расположенный внутри фигуры (меж пересекающимися прямыми).

Если в 4-хугольнике расчертить 2 отрезка, объединяющие несмежные вершины, то они будут равны меж собой (все 4 отрезка), а точка пересечения разделит их пополам.

Пересечение всегда происходит в геометрическом центре самой фигурки. Этот же центр является центром описанной окружности.

Площадь (S):

Цифр после запятой:

Результат в:

Диагональ прямоугольника через угол прилегающей диагонали и длину стороны прилегающей к этому углу

Когда одна из сторон 4-хугольника прилегает к углу, то просчитать отрезок, соединяющий вершины тоже возможно:

Где b – это сторона, прилегающая к углу, а cos a – это тот самый угол.

Косинус угла в треугольнике с прямым углом рассчитывается по формуле – длина соседней стороны, разделенная на гипотенузу. Синус – это противолежащий катет, разделенный на гипотенузу. Либо можно поступить еще проще, подсмотрев в таблицу Брадиса.

Цифр после запятой:

Результат в:

Диагональ прямоугольника через угол прилегающей диагонали и длину стороны противоположной этому углу

Чтобы найти нужный отрезок внутри четырехугольника, должен быть задан угол, прилегающий к искомому отрезку и сторона, противоположная углу:

Где a – это сторона четырехугольника, а sin a – это прилегающий угол.

Длинная сторона 4-хугольника– это длина, а короткая – его ширина. Помните, что каждая сторона одновременно является высотой.

Цифр после запятой:

Результат в:

Что такое диагональ прямоугольника, когда требуется ее вычисление

Прямоугольник – это частный случай параллелограмма. Иначе 4-хугольник с попарно равными сторонами, параллельными друг другу, а также равными прямыми углами по 90⁰. Сумма углов четырехугольника составляет 360⁰.

Диагональ разделяет фигуру на два новых элемента – треугольники с прямым углом. Это прямая, объединяющая противоположные вершины. Имея 2 прямоугольных треугольника, отрезок уже можно рассчитать по теореме Пифагора. По теореме гипотенуза – это квадрат из суммы катетов (обозначенных сторон треугольника), возведенных в квадрат.

Линии, соединяющие противоположные точки в четырехугольнике всегда пересекаются друг с другом.

Отрезок обозначают как d или D. Если названы все точки, то его можно называть в соответствии с ними – AC или BD.

Знания о линии, проходящей через несмежные точки 4-хугольника может понадобиться в легких геометрических упражнениях, так и в более сложных многоуровневых задачках, которые появляются на ЕГЭ. Свойства данного отрезка помогают находить важные параметры прямоугольника. Зная данные обеих линий, соединяющих противоположные углы, можно рассчитать S геометрического тела.

Перед решением любой геометрической задачки рекомендуется сделать чертеж и обозначить всю заданную информацию. Так будет значительно проще сосредоточиться на искомом значении.

Если регулярно решать тесты по геометрии, то формулы легче запомнятся, а их применение будет доведено до автоматизма.

Источник

Иногда кажется, что школьные знания нам никогда не пригодятся в реальной жизни. Я тоже так думала: неужели я когда-нибудь буду вспоминать, как найти диагональ в прямоугольнике? Оказалось, да! Я швея, сейчас мастерю прямоугольную подушку для куклы. В качестве декора я захотела пришить к одной из диагоналей тонкую полоску ткани и расшить ее бисером. Для этого мне нужно было точно знать размер этой линии, а сантиметровой ленты под рукой не оказалось. Тогда-то я и стала вспоминать уроки математики.

Вычисление диагонали по сторонам прямоугольника

Зная длину и ширину прямоугольника, можно найти его диагональ. Мне повезло: эти размеры я записала еще на этапе моделирования игрушечного аксессуара.

Если в прямоугольнике провести диагональ, то у нас получится два одинаковых прямоугольных треугольника, в которых диагональ является гипотенузой. Как ее найти, знает каждый школьник и вспомнит любой взрослый: по теореме Пифагора.

Квадрат гипотенузы – это сумма квадратов катетов треугольника.
Соответственно, сама гипотенуза – квадратный корень из этой суммы.

Длина моей заготовки составила 16 см, а ширина – 12 см. С поставленной задачкой я справилась без калькулятора. Как оказалось, корень из суммы квадратов этих чисел идеально извлекается без остатка – записала в ответ 20 см. С этими значениями мне, конечно, повезло случайно. Если бы я решила сделать подушечку с чуть меньшими или большими размерами, такого красивого ответа я бы не получила, и пришлось бы воспользоваться калькулятором.

Определение диагонали по периметру и площади прямоугольника

Есть еще один способ, как найти диагональ в прямоугольнике. Этот метод скорее из математических задач, а не из жизни. Представим, что из условия мы знаем: периметр прямоугольника 56 см и его площадь 192 см^2.

Периметр – это сумма всех сторон прямоугольника.
P = (a + b) * 2
Площадь – это произведение двух сторон.
S = a * b

Подставим значения для периметра и выразим длину:
(a + b) * 2 = 56
a + b = 28
a = 28 – b

Подставим значения для площади и найдем ширину с помощью полученной формулы длины:
a * b = 192
(28 – b) * b = 192
b^2 – 28b + 192 = 0

В этом квадратном уравнении два корня:
b = 12
b = 16

Подставляем каждый из них в формулу длины:
a = 28 – b

Получаем также два корня:
a = 28 – 12
a = 16
a = 28 – 16
a = 12

Пожалуй, здесь все просто: поскольку a – это длина, а b – это ширина, очевидно, что длина больше ширины. Поэтому в примере a = 16, b = 12 см.

Мы нашли стороны прямоугольника. А чтобы найти саму диагональ, обращаемся к первому способу, вычисляем через теорему Пифагора и получаем тот же ответ – 20 см.

Конечно, в жизни мы вряд ли будем вспоминать, как найти диагональ в прямоугольнике, потому что можно просто измерить ее линейкой. Но когда инструмента нет под рукой, это знание еще как пригодится.

Видео по теме

Подпишитесь на наши интересные статьи в соцетях!

Или подпишитесь на рассылку

Источник

Диагональ прямоугольника делит его на два прямоугольных треугольника и является гипотенузой обеих. Чтобы найти длину, проще всего воспользоваться теоремой Пифагора, которая в нашем случае будет звучать так

Это будет основная формула, но так как не всегда в условии заданы значения сторон прямоугольника, на помощь придут другие:

И теперь на нескольких примерах решим наше задание

Пример 1

найдем длину диагонали прямоугольника, если известна его а)сторона и периметр б) сторона и площадь.

Для этого сначала найдем неизвестную сторону, затем значения обеих сторон подставим в главную формулу

Пример 2

найдем длину диагонали прямоугольника, если известны его периметр и площадь.

Для этого составим систему уравнений, решим ее и подставим значения сторон в основную формулу

Пример 3

нужно найти длину диагонали прямоугольника, если известны его а)площадь и угол между диагональю и стороной б)периметр и угол между диагональю и стороной.

Решение аналогично предыдущему примеру

Как видим, без теоремы Пифагора во всех этих случаях никак не обойтись.

Источник

При решении задач по физико-математическим дисциплинам иногда необходимо найти диагонали прямоугольника. Формула в интернете не всегда является достоверной. Очень важно на начальных стадиях вычислений правильно идентифицировать фигуру, чтобы применить к ней нужные свойства и соотношения. Специалисты рекомендуют не приступать сразу к практике, а разобраться с теорией.

Оглавление:

Общая информация

Формулы и соотношения

Пример расчета параметров

Общая информация

Прямоугольник — геометрическая плоская фигура, состоящая из четырех попарно параллельных сторон, между которыми образованы прямые углы. Ее можно перепутать с квадратом, имеющим похожие свойства и тождества. При решении задачи очень важно правильно найти фигуру, имеющую определенные признаки определения. Некоторые учащиеся путают последние со свойствами. Эти два термина отличаются между собой.

Методика идентификации

Признак — совокупность некоторых критериев, позволяющих правильно различать фигуры. Прямоугольник возможно идентифицировать по таким правилам:

Неравенство сторон, являющихся смежными.
Диагонали при пересечении не образуют угол в 90 градусов.
Диагонали не являются биссектрисами углов больших треугольников, полученных при пересечении.
Окружность можно только описать, а не вписать.

Если для искомой фигуры применим хотя бы один из признаков, то ее возможно классифицировать как прямоугольник.

После успешной идентификации необходимо перейти к рассмотрению свойств, которые рекомендовано специалистами использовать при расчетах параметров и доказательстве утверждений (тождеств и теорем).

Важные свойства

Свойства — набор или список утверждений и тождеств, используемых при вычислениях требуемых величин, а также для доказательства теорем, а именно:

Все углы прямые, а их алгебраическая сумма равна 360.
Несмежные стороны параллельны и равны.
Точка пересечения диагоналей — центр симметрии и делит их на две части. Кроме того, средняя линия проходит через нее.
Формула диагонали (m) прямоугольника через стороны p и t: m=(рp+tt]^1/2), т. е. квадратичное значение диагонали равно сумме сторон, каждая из которых умножена на эквивалентное значение.
Подобность малого и большого треугольников, образованных диагоналями.
Существует только описанная окружность, диаметр которой эквивалентен диагонали прямоугольника.
При проведении диагонали образуются два равных треугольника, являющиеся прямоугольными.

Следует отметить, что вышеописанные свойства — это требуемый минимум, которого недостаточно для выполнения вычислений и доказательства других тождеств.

Формулы и соотношения

Чтобы ориентироваться в формулах, нужно ввести некоторые обозначения. К ним принадлежат следующие:

Диагональ — m.
Стороны — k и l.
Периметр — P.
Полупериметр — р.
Площадь — S.
Острый угол, который образуют две диагонали — Z, а тупой — Y.
Диаметр — D.

После этого необходимо рассмотреть основные тождества. Их рекомендуется применять при вычислениях различных параметров фигуры.

К ним относятся такие выражения:

Периметр: P=2S/к + (2/к)k²=2k+2(m²-k²)^(1/2))=2k+2(D²-k²)^(1/2)).
Площадь: S=[Pк — 2к²]/2=[Pl — 2l²]/2=k[m²-k²]=[sin(Z)/2]m^2 .
Диагонали: m=[k²+l²]^(1/2)=(1/k)(S²+k⁴)^(1/2).

Кроме того, найти диагональ прямоугольника возможно, используя формулу такого вида: m=((2k+2l)²-4(2k(k+l)+8k²)^(1/2) * 0,5. Величины «(2k+2l)» можно заменить периметром Р, когда он известен.

Следует отметить, что найти длину диагонали прямоугольника возможно при известном D. Соотношение имеет следующий вид: m=2R=D.

Пример расчета параметров

У прямоугольника известна диагональ (m=10) и периметр (Р=28). Необходимо узнать длину его сторон. Решать задачу нужно по такому алгоритму:

Диагональ находится по следующему выражению: m^2=k^2+l^2.
Формула для вычисления периметра: P=2(k+l).
Составить систему уравнений для нахождения сторон: 100=k^2+l^2 и 28=2(k+l).
Выразить из второго уравнения одну из сторон: k=14-l.
Подставить в первое: (14-l)^2+l^2=100.
Раскрыть скобки: 196-28l+l^2+l^2=2l^2-28l+196=100.
Уравнение имеет такой вид: l^2-14l+48=0.
Вычислить его корни: l1=6 и l2=8.
Подставить в четвертый пункт и посчитать стороны: l=6 и к=8.

Следует отметить, что расчет корней производится подстановкой, при которой возникают дубли решений. Среди них требуется выбрать любых две пары. Исходя из девятого пункта, можно рассчитать значение площади, зная две стороны. Используя формулы, можно находить и другие параметры. Например, высчитать значение острого угла.

Таким образом, перед решением задач по геометрии математики рекомендуют правильно идентифицировать геометрическую фигуру при помощи признаков, а затем использовать какие-либо соотношения.

Источник