Как найти площядь четырехугольника - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Загрузить PDF

Вам дана задача, в которой требуется найти площадь четырехугольника, а вы даже не знаете, что такое четырехугольник? Не волнуйтесь, эта статья вам поможет! Четырехугольник — это любая фигура с четырьмя сторонами. Для вычисления площади четырехугольника нужно определить тип четырехугольника, который вам дан, и воспользоваться соответствующей формулой.

1
Определение параллелограмма. Параллелограмм — это четырехугольник, у которого противоположные стороны равны и параллельны друг другу. Квадраты, прямоугольники и ромбы — это параллелограммы.
- Квадрат — это параллелограмм, у которого все стороны равны и пересекаются под прямым углом.
- Прямоугольник — это параллелограмм, у которого все стороны пересекаются под прямым углом.
- Ромб — это параллелограмм, у которого все стороны равны.
2
Площадь прямоугольника. Чтобы вычислить площадь прямоугольника, нужно знать его ширину (короткая сторона; представьте ее как высоту) и длину (длинная сторона; представьте ее как сторону, к которой проведена высота). Площадь прямоугольника равна произведению длины на ширину.
- ‘Площадь = длина х высота, или S = a х h.
- Пример: если длина прямоугольника равна 10 см, а ширина равна 5 см, то площадь этого прямоугольника: S = 10 х 5 = 50 квадратных сантиметров.
- Не забывайте, что площадь измеряется в квадратных единицах (квадратных метрах, квадратных сантиметрах и так далее).
3
Площадь квадрата. Квадрат — это частный случай прямоугольника, поэтому используйте ту же формулу, что и для нахождения площади прямоугольника. Но в квадрате все стороны равны, поэтому площадь квадрата равна любой из его сторон, возведенной в квадрат (то есть умноженной саму на себя).^[1]
- Площадь = сторона х сторона, или S = a².
- Пример: если сторона квадрата равна 4 см (a = 4), то площадь этого квадрата: S = a² = 4 х 4 = 16 квадратных сантиметров.
4
Площадь ромба равна произведению его диагоналей, разделенной на два. Диагонали — это отрезки, соединяющие противоположные вершины ромба.^[2]
- Площадь = (диагональ1 х диагональ2)/2, или S = (d₁ × d₂)/2
- Пример: если диагонали ромба равны 6 см и 8 см, то площадь этого ромба: S = (6 х 8)/2 = 24 квадратных сантиметров.
5
Площадь ромба также можно найти, если умножить его сторону на высоту, опущенную на эту сторону. Но не путайте высоту со смежной стороной. Высота — это прямая, опущенная из любой вершины ромба на противоположную сторону, и пересекающая противоположную сторону под прямым углом.
- Пример: если длина ромба равна 10 см, а его высота равна 3 см, то площадь такого ромба равна 10 х 3 = 30 квадратных сантиметров.
6
Формулы для вычисления площадей ромба и прямоугольника применимы к квадратам, так как квадрат — это частный случай как прямоугольника, так и ромба.
- Площадь = сторона х высоту, или S = a × h
- Площадь = (диагональ1 × диагональ2)/2, или S = (d₁ × d₂)/2
- Пример: если сторона квадрата равна 4 см, то его площадь равна 4 х 4 = 16 квадратных сантиметров.
- Пример: диагонали квадрата равны по 10 см. Вы можете найти площадь этого квадрата по формуле: (10 х 10)/2 = 100/2 = 50 квадратных сантиметров.
Реклама

1
Определение трапеции. Трапеция — это четырехугольник, у которого две противоположные стороны параллельны друг другу. Каждая из четырех сторон трапеции может быть разной длины.
- Есть два способа вычисления площади трапеции (в зависимости от данных значений).
2
Найдите высоту трапеции. Высота трапеции — отрезок, соединяющий параллельные стороны (основания) и пересекающий их под прямым углом (высота не равна боковым сторонам). Вот как найти высоту трапеции:^[3]
- Из точки пересечения меньшего основания и боковой стороны проведите перпендикуляр к большему основанию. Этот перпендикуляр и есть высота трапеции.
- Чтобы вычислить высоту, используйте тригонометрию. Например, если вы знаете боковую сторону и прилегающий к ней угол, то высота равна произведению боковой стороны на синус прилегающего угла.
3
Найдите площадь трапеции, используя высоту. Если вы знаете высоту трапеции и оба основания, используйте следующую формулу для вычисления площади трапеции:
- Площадь = (основание1 + основание2)/2 × высота, или S = (a+b)/2 × h
- Пример: если высота трапеции равна 2 см, а основания трапеции равны 7 см и 11 см, то площадь этой трапеции: S = (a+b)/2 * h = (7 + 11)/2 * 2 = 18 квадратных сантиметров.
- Если высота трапеции равна 10, а основания трапеции равны 7 и 9, то площадь этой трапеции: S = (a+b)/2 * h = (7 + 9)/2 * 10 = (16/2) * 10 = 8 * 10 = 80.
4
Найдите площадь трапеции, используя среднюю линию. Средняя линия — это отрезок, параллельный основаниям и делящий боковые стороны пополам. Средняя линия равна среднему значению от обоих оснований (a и b): средняя линия = (a+b)/2.
- Площадь = средняя линия х высота, или S = m × h
- По сути, здесь вы используете формулу для нахождения площади трапеции по двум основаниям, но вместо (a+b)/2 подставлена m (средняя линия).
- Пример: если средняя линия трапеции равна 9 см, то площадь этой трапеции: S = m*h = 9 х 2 = 18 квадратных сантиметров (вы получили тот же ответ, что и в предыдущем шаге).
Реклама

1
Определение дельтоида. Дельтоид — это четырехугольник с двумя парами сторон одинаковой длины.
- Есть два способа вычисления площади дельтоида (в зависимости от данных значений).
2
Найдите площадь дельтоида, используя формулу для нахождения площади ромба (с использованием диагоналей), так как ромб — это частный случай дельтоида, у которого все стороны равны. Напомним, что диагональ — отрезок, соединяющий противоположные вершины.
- Площадь = (диагональ1 х диагональ2)/2, или S = (d₁ × d₂)/2
- Пример: если диагонали дельтоида равны 19 см и 5 см, то площадь этого дельтоида: S = (19 х 5)/2 = 47,5 квадратных сантиметров.
- Если вы не знаете длины диагоналей и не можете их измерить, используйте тригонометрию, чтобы вычислить их. Прочтите эту статью, чтобы узнать больше информации.
3
Найдите площадь дельтоида, используя неравные стороны и угол между ними. Если вы знаете неравные стороны и угол между этими сторонами (θ), то площадь дельтоида вычисляется с помощью тригонометрии по формуле:^[4]
- Площадь = (сторона1 х сторона2) х sin (угол), или S = (a × b) × sin(θ), где θ — угол между неравными сторонами.
- Пример: Если стороны дельтоида равны 4 см и 6 см, а угол между ними равен 120 градусам, то площадь дельтоида равна (6 х 4) х sin120 = 24 х 0,866 = 20,78 квадратных сантиметров.
- Обратите внимание, что вы должны использовать две неравные стороны и угол между ними; если вы используете две равные стороны и угол между ними, вы получите неправильный ответ.
Реклама

1
Если вам дан четырехугольник произвольной формы, то даже для таких четырехугольников существуют формулы для вычисления их площадей. Обратите внимание, что такие формулы требуют знания тригонометрии.
- Во-первых, найдите длины всех четырех сторон. Обозначим их через a, b, c, d (а напротив с, а b напротив d).
- Пример: дан четырехугольник произвольной формы со сторонами 12 см, 9 см, 5 см и 14 см.
2
Найдите угол А между сторонами а и d и угол С между сторонами b и с (вы можете найти любые два противолежащих угла).
- Пример: в нашем четырехугольнике А = 80 градусов и C = 110 градусов.
3
Представьте, что существует отрезок, соединяющий вершины, образованные сторонами а и b и сторонами с и d. Этот отрезок разделит четырехугольник на два треугольника. Так как площадь треугольника равна 1/2absinC, где C — угол между сторонами a и b, вы можете найти площади двух треугольников и сложить их, чтобы вычислить площадь квадрата.
- Площадь = 0,5 х сторона1 х сторона4 х sin(угол между стороной1 и стороной4) + 0,5 х сторона2 х сторона3 х sin(угол между стороной2 и стороной3), или
- Площадь = 0,5 a × d × sin A + 0,5 × b × c × sin C
- Пример: вы нашли стороны и углы, поэтому просто подставьте их в формулу.
  
  = 0,5 (12 × 14) × sin (80) + 0,5 × (9 × 5) × sin (110)
  
  = 84 × sin (80) + 22,5 × sin (110)
  
  = 84 × 0,984 + 22,5 × 0,939
  
  = 82,66 + 21,13 = 103,79 квадратных сантиметров.
- Обратите внимание, что если вы пытаетесь найти площадь параллелограмма (у которого противоположные углы равны), то формула примет вид: площадь = 0.5*(ad + bc) * sin A
Реклама

Советы

Этот калькулятор для вычисления площади треугольника пригодится вам при вычислении площади четырехугольника произвольной формы.^[5]
Чтобы получить дополнительную информацию, прочитайте статьи по вычислению площади квадрата, площади прямоугольника, площади ромба, площади трапеции и площади дельтоида.

Об этой статье

Эту страницу просматривали 440 857 раз.

Была ли эта статья полезной?

Источник

Как рассчитать площадь четырехугольника

На данной странице калькулятор поможет рассчитать площадь четырехугольника онлайн. Для расчета задайте длину сторон, длины диагоналей и угол между ними, противолежащие углы, радиус окружности.

Четырёхугольник — многоугольник, состоящий из четырех точек (вершин) и четырёх отрезков (сторон), попарно соединяющих эти точки.

Через диагонали и угол между ними
Через стороны и противолежащие углы
Площадь вписанного четырехугольника в окружность
Площадь описанного четырехугольника около окружности через радиус
Площадь описанного четырехугольника около окружности через стороны и противолежащие углы

Через диагонали и угол между ними

Формула для нахождения площади четырехугольников через диагонали и угол между ними:

d1, d2 — диагонали; α — угол между диагоналями.

Через стороны и противолежащие углы

Формула для нахождения площади четырехугольников через стороны и противолежащие углы:

p — полупериметр четырехугольника; a, b, c, d — стороны четырехугольника; α, β — противолежащие углы.

Площадь вписанного четырехугольника в окружность

Формула Брахмагупты для нахождения площади вписанного четырехугольника в окружность:

p — полупериметр четырехугольника; a, b, c, d — стороны четырехугольника.

Площадь описанного четырехугольника около окружности через радиус

Формула для нахождения площади описанного четырехугольника около окружности через радиус:

p — полупериметр четырехугольника; r — радиус вписанной окружности; a, b, c, d — стороны четырехугольника.

Площадь описанного четырехугольника около окружности через стороны и противолежащие углы

Формула для нахождения площади описанного четырехугольника около окружности через стороны и противолежащие углы:

p — полупериметр четырехугольника; a, b, c, d — стороны четырехугольника; α, β — противолежащие углы.

Источник

В публикации представлены онлайн-калькуляторы и формулы для расчета площади выпуклого четырехугольника по разным исходным данным: через диагонали и угол между ними, по всем сторонам (если вокруг можно описать окружность), по полупериметру и радиусу вписанной окружности.

Расчет площади
- 1. Через диагонали и угол между ними
- 2. По всем сторонам (формула Брахмагупты)
- 3. Через полупериметр и радиус вписанной окружности

Расчет площади

Инструкция по использованию: введите известные значения, затем нажмите кнопку “Рассчитать”. В результате будет вычислена площадь фигуры с учетом указанных данных.

1. Через диагонали и угол между ними

Формула расчета

2. По всем сторонам (формула Брахмагупты)

Примечание: Если вокруг четырехугольника можно описать окружность.

Формула расчета

p – полупериметр четырехугольника, равняется:

3. Через полупериметр и радиус вписанной окружности

Формула расчета

S = p ⋅ r

Источник

Area of a quadrilateral is the space inside the boundary of a quadrilateral or in other words, the space enclosed by the edges of a quadrilateral. A quadrilateral can be defined as a closed two-dimensional shape that has four sides or edges, and also four corners or vertices. In mensuration, the shape of objects is classified based on the number of sides of the polygon. For example, a shape with three edges is a triangle, a shape with four edges is a quadrilateral, a shape with five edges is a pentagon, and so on. Quadrilaterals or any polygons can be classified into two categories, regular quadrilaterals/polygons i.e., all sides are of equal length, and irregular quadrilaterals i.e., all sides are not equal.

What is a Quadrilateral?

A quadrilateral is a polygon with four sides. A closed two-dimensional figure, formed by joining the four non-collinear points is called a quadrilateral. A quadrilateral has four sides, four angles, and four vertices. The sides of the quadrilateral may or may not be equal. Various types of quadrilaterals can be defined based on the properties of their angles, sides, and diagonals, some of which are as follows:

Rectangle
Square
Rhombus
Parallelogram
Trapezium
Kite

Properties of Quadrilateral

All quadrilaterals have some common properties that are as follows:

A closed figure has four sides.
The summation of the Interior angles of a quadrilateral is 360 degrees.
The four sides can vary in length or maybe equal depending upon the type of quadrilateral.

What is the Area of Quadrilateral?

Area of a quadrilateral is the space enclosed by all the boundaries of a quadrilateral. Area of a quadrilateral is measured in square units such as m², in², cm², etc. Area of a regular quadrilateral is calculated by using different formulas. For calculating the area of irregular quadrilateral various formulas are used which are discussed below in this article.

Area of Quadrilateral Formula by Dividing it into Two Triangles

In a quadrilateral ABCD, the length of the diagonal BD is ‘d’. ABCD can be divided into two triangles Δ ABD, and Δ BCD by the diagonal BD. For calculating the area of the quadrilateral ABCD we calculate the area of individual triangles and add them accordingly. But for calculating area of a triangle, its height must be known. Let us assume that the heights of the triangles ABD and BCD be h₁ and h₂respectively.

Area of the triangle ABD = (1/2) × d × h₁.

Area of the triangle BCD = (1/2) × d × h₂.

From the figure, the area of the quadrilateral ABCD = area of ΔABD + area of ΔBCD.

Area of the quadrilateral ABCD = (1/2) × d × h₁+ (1/2) × d × h₂= (1/2) × d ×( h₁+h₂ ).

Thus, the formula used to find the area of a quadrilateral is,

Area of Quadrilateral = (1/2) × Diagonal × (Sum of heights) = (1/2) × d ×( h₁+h₂ )

Area of Quadrilateral with Vertices

If vertices of a quadrilateral are given then its area is calculated by the given formula. Suppose A(x₁, y₁), B(x₂, y₂), C(x₃, y₃), and D(x₄, y₄) be the vertices of a quadrilateral ABCD.

Then its area is calculated by using two different methods which are discussed below:

Area of Quadrilateral Using Coordinates

Follow the directions of the arrow, and add the diagonal products, i.e., x₁y₂, x₂y₃, x₃y₄, and x₄y₁.

(x₁y₂ + x₂y₃ + x₃y₄ + x₄y₁)….(i)

Now, follow the dotted arrows and add the diagonal products, i.e., x₂y₁, x₃y₂, x₄y₃, and x₁y₄.

(x₂y₁ + x₃y₂ + x₄y₃ + x₁y₄)….(ii)

Now, subtract equation (ii) from (i) and multiply the result by 1/2.

(1/2) × [(x₁y₂ + x₂y₃ + x₃y₄ + x₄y₁) – (x₂y₁ + x₃y₂ + x₄y₃ + x₁y₄)]

Thus, the formula for the area of the quadrilateral when vertices are given:

Area of Quadrilateral Using Area of Triangle

For this method, we divide the given quadrilateral into two triangles and then find the area of each triangle separately. At last, both the area of triangles are added to find the final area of the quadrilateral.

Area of quadrilateral ABCD = Area of triangle ABD + Area of triangle BCD

Area of a triangle with vertices P(x₁, y₁), Q(x₂, y₂), and R(x₃, y₃) is given by

Area of Quadrilateral Using Bretschneider′s Formula

When two opposite angles and all the sides of a quadrilateral are given, we can calculate its area using Bretschneider’s Formula which is the extension of heron’s formula for quadrilaterals and is given as follows:

How to find the Area of a Quadrilateral?

Area of a quadrilateral is found by using the steps discussed below:

Step 1: Mark the length of the diagonal and the length of the perpendicular to it from both vertices.

Step 2: Put these values in the given formula Area = (1/2) × d ×( h₁+h₂ ), where d is the length of the diagonal and h_1,h₂are lengths of the perpendicular from diagonal to opposite vertices.

Step 3: Answer obtained from the above step is the required area and is measured in unit²

Area of Some Quadrilaterals

Some specific quadrilaterals are very common and are used in our daily life and their formula for areas are explained in the article given below:

Area of a Square

A square is a special case of a rectangle in which the four sides are equal and all the sides are parallel to each other. In a square diagonal bisect perpendicularly to each other.

Read More on Area of Square

Area of a Rectangle

A rectangle is a closed figure having four sides in which opposite sides are equal and parallel to each other and the diagonals of the rectangles bisect at 90 degrees.

Read More on Area of Rectangle

Area of Rhombus

A Rhombus is a special case of the square in which all the four sides and opposite angles are the same in measure and the opposite sides are parallel and the sum of the adjacent angles of a rhombus is equal to 180 degrees.

Where D₁ and D₂ are the length of diagonals of Rhombus.

Read More on Area of Rhombus

Area of Parallelogram

The quadrilateral in which opposite sides are equal and parallel to each other is known as a parallelogram. In this, diagonals bisect each other and the opposite angles are of equal measure in which the sum of two adjacent angles of a parallelogram is equal to 180 degrees.

Read More on Area of Parallelogram

Area of Trapezium

This quadrilateral is somewhat different from the others as there is only one pair of the opposite side of a trapezium parallel to each other and the adjacent sides are supplementary to each other and the diagonals bisect each other in the same ratio.

Read More on Area of Trapezium

Area of Kite

Kite is a special quadrilateral in which each pair of consecutive sides is congruent, but the opposite sides are not congruent. In this, the largest diagonal of a kite bisects the smallest diagonal.

where, D₁ = long diagonal of kite(CD), D₂ = short diagonal of kite(AB)

Read More on Area of Kite

Solved Example on Area of Quadrilateral

Example 1: Find the area of the quadrilateral ABCD when its vertices are (1, 2), (5, 6), (4, −6), and (−5, 2).

Solution:

Let A(1, 2), B(5, 6), C(4, -6), and D(-5, 2) be the vertices of a quadrilateral ABCD.

A(1, 2) = (x₁, y₁), B(5, 6) = (x₂, y₂), C(4, -6) = (x₃, y₃), D(-5, 2) = (x₄, y₄)

We know that,

Area of Quadrilateral = (1/2) × [(x₁y₂ + x₂y₃ + x₃y₄ + x₄y₁) – (x₂y₁ + x₃y₂ + x₄y₃ + x₁y₄)]

⇒ Area of Quadrilateral = (½). {[1(6) + 5(-6) + 4(2) + (-5)2] – {[5(2) + 4(6) + (-5)(-6) + 1(2)]}

⇒ Area of Quadrilateral = (½).[(6 – 30 + 8 – 10) – (10 + 24 + 30 + 2)]

⇒ Area of Quadrilateral = (½) [-26 – 66]

⇒ Area of Quadrilateral = 92/2 (area is never negative)

⇒ Area of Quadrilateral = 46 unit²

Example 2: Find the area of the trapezium if height is 5 cm and AB and CD are given as 10 and 6 cm respectively.

Solution:

Given, AB = 10cm, CD = 6cm, height = 5cm

According to the formulae,

Area of Trapezium = (1/2) h (AB+CD)

⇒ Area of Trapezium = 1/2 x 5 x (10 + 6)

⇒ Area of Trapezium = 40 cm²

Example 3: Find the area of a kite whose longest and shortest diagonals are 20cm and 10cm respectively.

Solution:

Length of longest diagonal, D₁= 20 cm

Length of shortest diagonal, D₂= 10 cm

So, Area of kite =1/2 x D₁ x D₂

⇒ Area of kite = 1/2 x 20 x 10

⇒ Area of kite = 100 cm²

Example 4: Calculate the area of a parallelogram, if the base and height are 10 m and 15 m respectively.

Solution:

Given, base = 10 m and height = 15 m

Area of Parallelogram = Base x Height

⇒ Area of Parallelogram = 10 x 15

⇒ Area of Parallelogram = 150 m²

Example 5: Given the area of the rhombus is 120-meter square then find the length of one of the diagonals if the other diagonal is of length 12 m.

Solution:

Since we know that,

Area of Rhombus = (1/2) x Diagonal₁ x Diagonal₂

Putting all the known values, we get

120 = (1/2) x Diagonal 1 x Diagonal 2

Diagonal 2 = 20 m

FAQs on Area of Quadrilateral

Question 1: What is the area of a quadrilateral?

Answer:

Area of the quadrilateral is the region inside the boundary of a quadrilateral. It is the total space occupied by a quadrilateral in 2-D plane. It is measured in square units.

Question 2: How to find the area of a quadrilateral?

Answer:

Area of quadrilateral is found using formula given below:

Area of Quadrilateral = (1/2) × [(x₁y₂ + x₂y₃ + x₃y₄ + x₄y₁) – (x₂y₁ + x₃y₂ + x₄y₃ + x₁y₄)]

where (x₁, y₁), (x₂, y₂), (x₃, y₃), and (x₄, y₄) are the vertices of a quadrilateral.

Question 3: What are the different types of quadrilaterals?

Answer:

Different types of quadrilateral are:

Square

Rectangle

Rhombus

Kite

Parallelogram

Trapezium

Question 4: Write the uses of quadrilaterals.

Answer:

Area of quadrilateral is used in the field of architecture, agriculture, design, and navigation also it helps to find distance between two points. It is required to find the area of buildings, park and other complexes.

Question 5: How to calculate the area of a quadrilateral if one of its diagonals and both perpendiculars from the vertices are given?

Answer:

When the diagonal(d) and the length of both perpendiculars (h, H) from the vertices are given, then the area of the quadrilateral is calculated by the formula:

Area of quadrilateral = (½) × d × (h + H)

Question 6: What are the two main types of quadrilaterals?

Answer:

The two main types of a quadrilateral are

Regular Quadrilateral

Irregular Quadrilateral

Question 7: How to find the Area of a Quadrilateral using Heron’s Formula?

Answer:

To find area of triangle using Heron’s Formula use the following steps:

Step 1: Divide the quadrilateral in two triangles by joining its diagonal.

Step 2: Find the area of both triangles using Heron’s formula.

Step 3: Add both the areas to get the final answer.

Источник

§3. Площади четырёхугольников

В школьном учебнике выведены следующие формулы площади параллелограмма:

`S=a*h_a=b*h_b`, (6)

`S=a*bsinvarphi` (7)

Где `a` и `b` — стороны параллелограмма, `h_a` и `h_b` — высоты к ним, `varphi` — величина угла между сторонами параллелограмма.

Докажем теорему о площади четырёхугольника.

Площадь выпуклого четырёхугольника равна половине произведения диагоналей на синус угла между ними, т. е

`S=1/2d_1d_2sinalpha` (8)

где `d_1` и `d_2` — диагонали четырёхугольника, `alpha` — величина угла между ними.

`ABCD` — выпуклый четырёхугольник, диагонали которого `AC` и `BD` пересекаются в точке `O` под углом `alpha` (рис. 15). Через вершины `A` и `C` проведём прямые, параллельные диагонали `BD`, а через вершины `B` и `D` проведём прямые, параллельные диагонали `AC`. Проведённые прямые в пересечении образуют параллелограмм со сторонами, равными диагоналям `BD` и `AC`, и углом `alpha`. Площадь параллелограмма равна `AC*BD*sinalpha`, а площадь четырёхугольника `ABCD` равна, как легко видеть, половине его площади, т. е.

`S_(ABCD)=1/2AC*BD*sinalpha`.

Площадь ромба равна половине произведения его диагоналей. Это сразу следует из доказанной формулы, т. к. диагонали ромба перпендикулярны.

Найти площадь параллелограмма, стороны которого равны `a` и `b` `(a!=b)`, а угол между диагоналями равен `alpha(alpha<90^@)`.

Пусть `O` — точка пересечения диагоналей параллелограмма `ABCD` (рис. 16), `AB=a`, `AD=b`. Обозначим `BD=2x`, `AC=2y`.

Применим теорему косинусов к треугольникам`AOB` и `AOD` (заметим, что `/_AOD=180^@-alpha)`, будем иметь: `a^2=x^2+y^2-2xycosalpha`, `b^2=x^2+y^2+2xycosalpha`. По теореме 3 площадь `S` параллелограмма `ABCD` будет равна `1/2AC*BDsinalpha=2xysinalpha`. Заметим, что это выражение легко можно найти, не определяя `x` и `y` из системы. Действительно, из двух уравнений для `x` и `y` получим `b^2-a^2=4xycosalpha`. По условию `b!=a`, следовательно, `cosa!=0` и `xy=(b^2-a^2)/(4cosalpha)`. Выражаем площадь параллелограмма по формуле (8):

`S=2xysinalpha=(b^2-a^2)/2 «tg»alpha`.

Середины сторон выпуклого четырёхугольника `ABCD` являются вершинами другого четырёхугольника (четырёхугольника Вариньона). Доказать, что четырёхугольник Вариньона — параллелограмм и его площадь равна половине площади `S` четырёхугольника `ABCD`.

1. Проведём диагонали `AC` и `BD`. Середины сторон обозначим `K`, `L`, `M` и `N` (рис. 17). По определению `KL` — средняя линия треугольника `ABC`, по теореме о средней линии `KL«||«AC`, `KL=1/2AC`.

Аналогично, `NM` — средняя линия треугольника `ADC`, `NM«||«AC`, `NM=1/2AC`.

В четырёхугольнике `KLMN` противоположные стороны `KL` и `NM` равны и параллельны, по признаку `KLMN` — параллелограмм.

Если рассмотреть стороны `LM` и `KN`, то точно также установим, что `LM«||«BD«||«KN` и `LM=KN=1/2BD`.

2. Из параллельности `KL«||«AC` и `KN«||«BD` следует, что угол `LKN` параллелограмма `KLMN` равен углу между диагоналями четырёхугольника `ABCD` (обозначим угол `alpha`).

Имеем `S_(KLMN)=KL*KNsinalpha=1/2AC*1/2BDsinalpha`, а по теореме 3

`S_(ABCD)=1/2AC*BD*sinalpha`.

Из этого следует `S_(KLMN)=1/2S_(ABCD)`, ч. т. д.

Рассмотрим несколько задач, где определяется или используется площадь трапеции. Напомним,

что площадь трапеции равна произведению полусуммы оснований на её высоту, т. е.

`S=(a+b)/2h`. (9)

Найти площадь трапеции, если её основания равны `16` и `44`, а боковые стороны равны `17` и `25`.

Через вершину `C` проведём `CK«||«BA` (рис. 18). `ABCK` — параллелограмм, его противоположные стороны равны, поэтому в треугольнике `KCD` определяются все стороны: `KC=AB=25`, `CD=17`, `KD=AD-BC=28`.

По формуле Герона вычисляем площадь этого треугольника: `p=36`, `S_(KCD)=210`.

С другой стороны, `S_(KCD)=1/2KD*CF`, если `CF_|_AD`. Отсюда находим `CF=(2S_(KCD))/(KD)=15` и вычисляем площадь трапеции

`S_(ABCD)=1/2(BC+AD)CF=450`.

Отрезок длины `m`, параллельный основаниям трапеции, разбивает её на две трапеции (рис. 19). Найти отношение площадей этих трапеций, если основания трапеции равны `a` и `b` `(b < a)`.

Пусть `BC=b`, `AD=a` и `MN=m`, и `MN«||«AD`. Проведём `CE«||«BA` и `NF«||«BA`, а также `CK_|_MN` и `NP_|_AD`. Обозначим `CK=h_1`, `NP=h_2`. Далее, т. к. `CE«||«NF`, то `/_ECN=/_FND`, а из `MN«||«AD` следует `/_ENC=/_FDN`. Следовательно, треугольники `ECN` и `FND` имеют по два равных угла, они подобны. Из подобия имеем `(EN)/(FD)=(CN)/(ND)`. Прямоугольные треугольники `KCN` и `PND` также подобны и `(CK)/(NP)=(CN)/(ND)`, поэтому `(EN)/(FD)=(CK)/(NP)`, т. е. `(m-b)/(a-m)=(h_1)/(h_2)`. Если `S_1` и `S_2` — площади трапеций `MBCN` и `AMND`, то

`S_1=1/2(b+m)h_1`, `S_2=1/2(a+m)h_2`

`(S_1)/(S_2)=((m+b)h_1)/((a+m)h_2)=(m^2-b^2)/(a^2-m^2`.

Источник