Fórmulas para encontrar a área de um paralelogramo abcd.  Paralelogramo e suas propriedades.  Área de um paralelogramo.  Bissetrizes do ângulo de um paralelogramo

Fórmulas para encontrar a área de um paralelogramo abcd. Paralelogramo e suas propriedades. Área de um paralelogramo. Bissetrizes do ângulo de um paralelogramo

Paralelogramoé um quadrilátero cujos lados são paralelos aos pares.

Nesta figura lados opostos e os ângulos são iguais entre si. As diagonais de um paralelogramo se cruzam em um ponto e o dividem ao meio. As fórmulas para a área de um paralelogramo permitem encontrar o valor usando os lados, altura e diagonais. Um paralelogramo também pode ser apresentado em casos especiais. Eles são considerados retângulo, quadrado e losango.
Primeiro, vejamos um exemplo de cálculo da área de um paralelogramo pela altura e pelo lado para o qual ele é abaixado.

Este caso é considerado clássico e não requer investigação adicional. É melhor considerar a fórmula para calcular a área através de dois lados e o ângulo entre eles. O mesmo método é usado nos cálculos. Se os lados e o ângulo entre eles forem fornecidos, a área será calculada da seguinte forma:

Suponha que tenhamos um paralelogramo com lados a = 4 cm, b = 6 cm. O ângulo entre eles é α = 30°. Vamos encontrar a área:

Área de um paralelogramo através de diagonais


A fórmula da área de um paralelogramo usando diagonais permite encontrar rapidamente o valor.
Para cálculos, você precisará do tamanho do ângulo localizado entre as diagonais.

Consideremos um exemplo de cálculo da área de um paralelogramo usando diagonais. Seja dado um paralelogramo com diagonais D = 7 cm, d = 5 cm. O ângulo entre eles é α = 30°. Vamos substituir os dados na fórmula:

Um exemplo de cálculo da área de um paralelogramo através da diagonal nos deu um excelente resultado - 8,75.

Conhecendo a fórmula da área de um paralelogramo através da diagonal, você pode resolver o conjunto tarefas interessantes. Vejamos um deles.

Tarefa: Dado um paralelogramo com área de 92 metros quadrados. veja O ponto F está localizado no meio de seu lado BC. Vamos encontrar a área do trapézio ADFB, que ficará em nosso paralelogramo. Primeiro vamos sortear tudo o que recebemos de acordo com as condições.
Vamos começar com a solução:

De acordo com nossas condições, ah =92 e, consequentemente, a área do nosso trapézio será igual a

Assim como na geometria euclidiana, um ponto e uma linha reta são os principais elementos da teoria dos planos, o paralelogramo é uma das figuras-chave dos quadriláteros convexos. Dele, como os fios de uma bola, fluem os conceitos de “retângulo”, “quadrado”, “losango” e outras grandezas geométricas.

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Definição de paralelogramo

quadrilátero convexo, consistindo em segmentos, cada par dos quais é paralelo, é conhecido em geometria como paralelogramo.

A aparência de um paralelogramo clássico é representada por um quadrilátero ABCD. Os lados são chamados de bases (AB, BC, CD e AD), a perpendicular traçada de qualquer vértice ao lado oposto a este vértice é chamada de altura (BE e BF), as linhas AC e BD são chamadas de diagonais.

Atenção! Quadrado, losango e retângulo são casos especiais de paralelogramo.

Lados e ângulos: características do relacionamento

As principais propriedades, em geral, predeterminado pela própria designação, eles são provados pelo teorema. Essas características são as seguintes:

  1. Os lados opostos são idênticos aos pares.
  2. Os ângulos opostos entre si são iguais aos pares.

Prova: Considere ∆ABC e ∆ADC, que são obtidos dividindo o quadrilátero ABCD pela reta AC. ∠BCA=∠CAD e ∠BAC=∠ACD, já que AC é comum para eles (ângulos verticais para BC||AD e AB||CD, respectivamente). Segue-se disso: ∆ABC = ∆ADC (o segundo sinal de igualdade dos triângulos).

Os segmentos AB e BC em ∆ABC correspondem aos pares às retas CD e AD em ∆ADC, o que significa que são idênticos: AB = CD, BC = AD. Assim, ∠B corresponde a ∠D e eles são iguais. Como ∠A=∠BAC+∠CAD, ∠C=∠BCA+∠ACD, que também são idênticos aos pares, então ∠A = ∠C. A propriedade foi comprovada.

Características das diagonais de uma figura

Característica principal destas linhas de um paralelogramo: o ponto de intersecção as divide ao meio.

Prova: Seja i.e. o ponto de intersecção das diagonais AC e BD da figura ABCD. Eles formam dois triângulos proporcionais - ∆ABE e ∆CDE.

AB = CD, pois são opostos. De acordo com retas e secantes, ∠ABE = ∠CDE e ∠BAE = ∠DCE.

De acordo com o segundo critério de igualdade, ∆ABE = ∆CDE. Isso significa que os elementos ∆ABE e ∆CDE: AE = CE, BE = DE e ao mesmo tempo são partes proporcionais de AC e BD. A propriedade foi comprovada.

Características de cantos adjacentes

Lados adjacentes têm soma de ângulos igual a 180°, uma vez que estão do mesmo lado de retas paralelas e de uma transversal. Para quadrilátero ABCD:

∠A+∠B=∠C+∠D=∠A+∠D=∠B+∠C=180º

Propriedades da bissetriz:

  1. , abaixados para um lado, são perpendiculares;
  2. vértices opostos têm bissetoras paralelas;
  3. o triângulo obtido desenhando uma bissetriz será isósceles.

Determinação dos traços característicos de um paralelogramo usando o teorema

As características desta figura decorrem do seu teorema principal, que afirma o seguinte: um quadrilátero é considerado um paralelogramo caso suas diagonais se cruzem e este ponto as divida em segmentos iguais.

Prova: deixe as linhas AC e BD do quadrilátero ABCD se cruzarem, ou seja, Como ∠AED = ∠BEC, e AE+CE=AC BE+DE=BD, então ∆AED = ∆BEC (pelo primeiro critério de igualdade de triângulos). Ou seja, ∠EAD = ∠ECB. Eles também são os ângulos cruzados internos da secante AC para as linhas AD e BC. Assim, por definição de paralelismo - AD || a.C. Uma propriedade semelhante das linhas BC e CD também é derivada. O teorema foi provado.

Calculando a área de uma figura

Área desta figura encontrado por vários métodos um dos mais simples: multiplicar a altura e a base sobre a qual é desenhado.

Prova: traçar perpendiculares BE e CF a partir dos vértices B e C. ∆ABE e ∆DCF são iguais, pois AB = CD e BE = CF. ABCD é igual em tamanho ao retângulo EBCF, pois consiste em figuras proporcionais: S ABE e S EBCD, bem como S DCF e S EBCD. Conclui-se que a área desta figura geométrica é igual à de um retângulo:

S ABCD = S EBCF = BE×BC=BE×AD.

Para determinar a fórmula geral da área de um paralelogramo, denotaremos a altura como hb, e o lado - b. Respectivamente:

Outras maneiras de encontrar a área

Cálculos de área pelos lados do paralelogramo e pelo ângulo, que eles formam, é o segundo método conhecido.

,

Spr-ma - área;

a e b são seus lados

α é o ângulo entre os segmentos a e b.

Este método é praticamente baseado no primeiro, mas caso seja desconhecido. sempre corta um triângulo retângulo cujos parâmetros são encontrados identidades trigonométricas, aquilo é . Transformando a relação, obtemos. Na equação do primeiro método, substituímos a altura por este produto e obtemos uma prova da validade desta fórmula.

Através das diagonais de um paralelogramo e do ângulo, que eles criam quando se cruzam, você também pode encontrar a área.

Prova: AC e BD se cruzam para formar quatro triângulos: ABE, BEC, CDE e AED. A soma deles é igual à área deste quadrilátero.

A área de cada um desses ∆ pode ser encontrada pela expressão , onde a=BE, b=AE, ∠γ =∠AEB. Desde então, os cálculos usam um único valor de seno. Aquilo é . Como AE+CE=AC= d 1 e BE+DE=BD= d 2, a fórmula da área se reduz a:

.

Aplicação em álgebra vetorial

As características das partes constituintes deste quadrilátero encontraram aplicação na álgebra vetorial, nomeadamente na adição de dois vetores. A regra do paralelogramo afirma que se dados vetoresENãosão colineares, então sua soma será igual à diagonal desta figura, cujas bases correspondem a esses vetores.

Prova: de um começo escolhido arbitrariamente - ou seja, - construir vetores e . A seguir construímos um paralelogramo OASV, onde os segmentos OA e OB são lados. Assim, o sistema operacional está no vetor ou soma.

Fórmulas para calcular os parâmetros de um paralelogramo

As identidades são fornecidas nas seguintes condições:

  1. a e b, α - lados e o ângulo entre eles;
  2. d 1 e d 2, γ - diagonais e no ponto de sua intersecção;
  3. ha e h b - alturas rebaixadas para os lados a e b;
Parâmetro Fórmula
Encontrando os lados
ao longo das diagonais e o cosseno do ângulo entre elas

ao longo de diagonais e lados

através da altura e do vértice oposto
Encontrando o comprimento das diagonais
nas laterais e o tamanho do ápice entre eles

Ao resolver problemas neste tópico, exceto propriedades básicas paralelogramo e as fórmulas correspondentes, você pode lembrar e aplicar o seguinte:

  1. A bissetriz de um ângulo interno de um paralelogramo separa dele um triângulo isósceles
  2. As bissetrizes dos ângulos internos adjacentes a um dos lados de um paralelogramo são mutuamente perpendiculares
  3. As bissetrizes provenientes de cantos internos opostos de um paralelogramo são paralelas entre si ou estão na mesma linha reta
  4. A soma dos quadrados das diagonais de um paralelogramo é igual à soma dos quadrados dos seus lados
  5. A área de um paralelogramo é igual à metade do produto das diagonais pelo seno do ângulo entre elas

Consideremos problemas nos quais essas propriedades são utilizadas.

Tarefa 1.

A bissetriz do ângulo C do paralelogramo ABCD cruza o lado AD no ponto M e a continuação do lado AB além do ponto A no ponto E. Encontre o perímetro do paralelogramo se AE = 4, DM = 3.

Solução.

1. O triângulo CMD é isósceles. (Propriedade 1). Portanto, CD = MD = 3 cm.

2. O triângulo EAM é isósceles.
Portanto, AE = AM = 4 cm.

3. AD = AM + MD = 7 cm.

4. Perímetro ABCD = 20 cm.

Responder. 20 cm.

Tarefa 2.

As diagonais são desenhadas em um quadrilátero convexo ABCD. Sabe-se que as áreas dos triângulos ABD, ACD, BCD são iguais. Prove que este quadrilátero é um paralelogramo.

Solução.

1. Seja BE a altura do triângulo ABD, CF a altura do triângulo ACD. Como, pelas condições do problema, as áreas dos triângulos são iguais e têm uma base comum AD, então as alturas desses triângulos são iguais. SER = CF.

2. BE, CF são perpendiculares a AD. Os pontos B e C estão localizados no mesmo lado em relação à linha reta AD. SER = CF. Portanto, a reta BC || DE ANÚNCIOS. (*)

3. Seja AL a altura do triângulo ACD, BK a altura do triângulo BCD. Como, de acordo com as condições do problema, as áreas dos triângulos são iguais e possuem uma base comum CD, então as alturas desses triângulos são iguais. AL = BK.

4. AL e BK são perpendiculares a CD. Os pontos B e A estão localizados no mesmo lado em relação à linha reta CD. AL = BK. Portanto, reta AB || CD (**)

5. Das condições (*), (**) segue-se que ABCD é um paralelogramo.

Responder. Comprovado. ABCD é um paralelogramo.

Tarefa 3.

Nos lados BC e CD do paralelogramo ABCD, são marcados os pontos M e H, respectivamente, de modo que os segmentos BM e HD se cruzam no ponto O;<ВМD = 95 о,

Solução.

1. No triângulo DOM<МОD = 25 о (Он смежный с <ВОD = 155 о); <ОМD = 95 о. Тогда <ОDМ = 60 о.

2. Num triângulo retângulo DHC
(

Então<НСD = 30 о. СD: НD = 2: 1
(Já que em um triângulo retângulo o cateto oposto ao ângulo de 30° é igual à metade da hipotenusa).

Mas CD = AB. Então AB: HD = 2: 1.

3. <С = 30 о,

4. <А = <С = 30 о, <В =

Resposta: AB: HD = 2: 1,<А = <С = 30 о, <В =

Tarefa 4.

Uma das diagonais de um paralelogramo de comprimento 4√6 forma um ângulo de 60° com a base, e a segunda diagonal forma um ângulo de 45° com a mesma base. Encontre a segunda diagonal.

Solução.

1. AO = 2√6.

2. Aplicamos o teorema do seno ao triângulo AOD.

AO/sin D = OD/sin A.

2√6/sen 45 o = OD/sen 60 o.

ОD = (2√6sen 60 о) / sen 45 о = (2√6 · √3/2) / (√2/2) = 2√18/√2 = 6.

Resposta: 12.

Tarefa 5.

Para um paralelogramo com lados 5√2 e 7√2, o menor ângulo entre as diagonais é igual ao menor ângulo do paralelogramo. Encontre a soma dos comprimentos das diagonais.

Solução.

Sejam d 1, d 2 as diagonais do paralelogramo, e o ângulo entre as diagonais e o ângulo menor do paralelogramo é igual a φ.

1. Vamos contar dois diferentes
maneira sua área.

S ABCD = AB AD sen A = 5√2 7√2 sen f,

S ABCD = 1/2 AC ВD sen AOB = 1/2 d 1 d 2 sen f.

Obtemos a igualdade 5√2 · 7√2 · sin f = 1/2d 1 d 2 sin f ou

2 · 5√2 · 7√2 = d 1 d 2 ;

2. Usando a relação entre os lados e as diagonais de um paralelogramo, escrevemos a igualdade

(AB 2 + AD 2) 2 = AC 2 + BD 2.

((5√2) 2 + (7√2) 2) 2 = d 1 2 + d 2 2.

d 1 2 + d 2 2 = 296.

3. Vamos criar um sistema:

(d 1 2 + d 2 2 = 296,
(d 1 + d 2 = 140.

Vamos multiplicar a segunda equação do sistema por 2 e adicioná-la à primeira.

Obtemos (d 1 + d 2) 2 = 576. Portanto, Id 1 + d 2 I = 24.

Como d 1, d 2 são os comprimentos das diagonais do paralelogramo, então d 1 + d 2 = 24.

Resposta: 24.

Tarefa 6.

Os lados do paralelogramo são 4 e 6. O ângulo agudo entre as diagonais é de 45 graus. Encontre a área do paralelogramo.

Solução.

1. A partir do triângulo AOB, usando o teorema do cosseno, escrevemos a relação entre o lado do paralelogramo e as diagonais.

AB 2 = AO 2 + VO 2 2 · AO · VO · cos AOB.

4 2 = (d 1/2) 2 + (d 2/2) 2 – 2 · (d 1/2) · (d 2/2) cos 45 o;

d 1 2/4 + d 2 2/4 – 2 · (d 1/2) · (d 2/2)√2/2 = 16.

d 1 2 + d 2 2 – d 1 · d 2 √2 = 64.

2. Da mesma forma, escrevemos a relação para o triângulo AOD.

Vamos levar em conta isso<АОD = 135 о и cos 135 о = -cos 45 о = -√2/2.

Obtemos a equação d 1 2 + d 2 2 + d 1 · d 2 √2 = 144.

3. Temos um sistema
(d 1 2 + d 2 2 – d 1 · d 2 √2 = 64,
(d 1 2 + d 2 2 + d 1 · d 2 √2 = 144.

Subtraindo a primeira da segunda equação, obtemos 2d 1 · d 2 √2 = 80 ou

d 1 d 2 = 80/(2√2) = 20√2

4. S ABCD = 1/2 AC ВD sen AOB = 1/2 d 1 d 2 sen α = 1/2 20√2 √2/2 = 10.

Observação: Neste e no problema anterior não há necessidade de resolver o sistema completamente, antecipando que neste problema precisamos do produto das diagonais para calcular a área.

Resposta: 10.

Tarefa 7.

A área do paralelogramo é 96 e seus lados são 8 e 15. Encontre o quadrado da diagonal menor.

Solução.

1. S ABCD = AB · AD · sin ВAD. Vamos fazer uma substituição na fórmula.

Obtemos 96 = 8 · 15 · sin ÂAD. Portanto, pecado ВAD = 4/5.

2. Vamos encontrar o cos VAD. sen 2 VAD + cos 2 VAD = 1.

(4/5) 2 + cos 2 VAD = 1. cos 2 VAD = 9/25.

De acordo com as condições do problema, encontramos o comprimento da diagonal menor. A diagonal ВD será menor se o ângulo ВАD for agudo. Então porque VAD = 3/5.

3. A partir do triângulo ABD, usando o teorema do cosseno, encontramos o quadrado da diagonal BD.

ВD 2 = АВ 2 + АD 2 – 2 · АВ · ВD · cos ВAD.

ВD 2 = 8 2 + 15 2 – 2 8 15 3/5 = 145.

Resposta: 145.

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Mais precisamente, em planimetria e trigonometria, às vezes é necessário encontrar a altura de um paralelogramo com base nos valores dados dos lados, ângulos, diagonais, etc.

Para encontrar a altura de um paralelogramo, conhecendo sua área e o comprimento de sua base, é necessário usar a regra da área de um paralelogramo. A área de um paralelogramo, como se sabe, é igual ao produto da altura pelo comprimento da base:

S é a área do paralelogramo,

a é o comprimento da base do paralelogramo,

h é o comprimento da altura baixada no lado a (ou sua extensão).

A partir disso descobrimos que a altura do paralelogramo será a área dividida pelo comprimento da base:

Por exemplo,

dado: a área do paralelogramo é 50 cm2, a base é 10 cm;

encontre: a altura do paralelogramo.

h=50/10=5 (cm).

Como a altura do paralelogramo, parte da base e o lado adjacente à base formam uma forma retangular, então para a altura do paralelogramo você pode usar algumas proporções de lados e ângulos de formas retangulares.

Se o lado do paralelogramo adjacente à altura h (DE) d (AD) e o ângulo A (BAD) oposto à altura forem conhecidos, então para calcular a altura do paralelogramo você precisa multiplicar o comprimento do lado adjacente por o seno do ângulo oposto:

por exemplo, se d=10 cm e ângulo A=30 graus, então

H=10*sen(30º)=10*1/2=5 (cm).

Se o problema for dado pelo comprimento do paralelogramo adjacente à altura h (DE) d (AD) e o comprimento da base cortada pela altura (AE), então a altura do paralelogramo pode ser encontrada usando o método pitagórico teorema:

|AE|^2+|ED|^2=|AD|^2, de onde determinamos:

h=|ED|=√(|AD|^2-|AE|^2),

aqueles. a altura do paralelogramo é igual à raiz quadrada da diferença entre os quadrados do comprimento do lado adjacente e a parte da base cortada pela altura.

Por exemplo, se o comprimento do lado adjacente for 5 cm e o comprimento da parte cortada da base for 3 cm, então o comprimento da altura será:

h=√(5^2-3^2)=4 (cm).

Se o comprimento da diagonal adjacente à altura (DB) do paralelogramo e o comprimento da parte da base (BE) cortada pela altura forem conhecidos, então a altura do paralelogramo também pode ser encontrada usando o teorema de Pitágoras :

|ВE|^2+|ED|^2=|ВD|^2, de onde determinamos:

h=|ED|=√(|ВD|^2-|ВE|^2),

aqueles. a altura do paralelogramo é igual à raiz quadrada da diferença entre os quadrados do comprimento da diagonal adjacente e a altura de corte (e) da base.

Por exemplo, se o comprimento do lado adjacente for 5 cm e o comprimento da parte cortada da base for 4 cm, então o comprimento da altura será:

h=√(5^2-4^2)=3 (cm).

Vídeo sobre o tema

Fontes:

  • qual é a altura de um paralelogramo

A altura de um polígono é o segmento de reta perpendicular a um dos lados da figura que o conecta ao vértice do ângulo oposto. Existem vários desses segmentos em uma figura plana convexa, e seus comprimentos não são iguais se pelo menos um dos lados do polígono tiver tamanho diferente dos outros. Portanto, em problemas de um curso de geometria, às vezes é necessário determinar o comprimento de uma altura maior, por exemplo, um triângulo ou paralelogramo.

Instruções

Se, além do comprimento do lado mais curto do triângulo (a), o número (S) for dado nas condições, a maior das alturas (Hₐ) será bastante simples. Dobre a área e divida o valor resultante pelo comprimento curto - esta será a altura desejada: Hₐ = 2*S/a.

Sem conhecer a área, mas tendo os comprimentos do triângulo (a, b e c), você também poderá encontrar a maior de suas alturas, mas haverá muito mais operações matemáticas. Comece calculando uma grandeza auxiliar - semiperímetro (p). Para fazer isso, some os comprimentos de todos os lados e divida o resultado

Área de uma figura geométrica- uma característica numérica de uma figura geométrica mostrando o tamanho desta figura (parte da superfície limitada pelo contorno fechado desta figura). O tamanho da área é expresso pelo número de unidades quadradas nela contidas.

Fórmulas de área de triângulo

  1. Fórmula para a área de um triângulo por lado e altura
    Área de um triângulo igual à metade do produto do comprimento de um lado de um triângulo e o comprimento da altitude traçada para esse lado
  2. Fórmula para a área de um triângulo com base em três lados e no raio do círculo circunscrito
  3. Fórmula para a área de um triângulo baseada em três lados e no raio do círculo inscrito
    Área de um triânguloé igual ao produto do semiperímetro do triângulo e o raio do círculo inscrito.
  4. onde S é a área do triângulo,
    - comprimentos dos lados do triângulo,
    - altura do triângulo,
    - o ângulo entre os lados e,
    - raio do círculo inscrito,
    R - raio do círculo circunscrito,

Fórmulas de área quadrada

  1. Fórmula para a área de um quadrado com base no comprimento do lado
    Área quadrada igual ao quadrado do comprimento do seu lado.
  2. Fórmula para a área de um quadrado ao longo da diagonal
    Área quadrada igual à metade do quadrado do comprimento de sua diagonal.
    S =1 2
    2
  3. onde S é a área do quadrado,
    - comprimento do lado do quadrado,
    - comprimento da diagonal do quadrado.

Fórmula de área retangular

    Área de um retângulo igual ao produto dos comprimentos de seus dois lados adjacentes

    onde S é a área do retângulo,
    - comprimentos dos lados do retângulo.

Fórmulas de área do paralelogramo

  1. Fórmula para a área de um paralelogramo com base no comprimento e altura do lado
    Área de um paralelogramo
  2. Fórmula para a área de um paralelogramo baseada em dois lados e no ângulo entre eles
    Área de um paralelogramoé igual ao produto dos comprimentos de seus lados multiplicado pelo seno do ângulo entre eles.

    a b sen α

  3. onde S é a área do paralelogramo,
    - comprimentos dos lados do paralelogramo,
    - comprimento da altura do paralelogramo,
    - o ângulo entre os lados do paralelogramo.

Fórmulas para a área de um losango

  1. Fórmula para a área de um losango com base no comprimento e altura do lado
    Área de um losangoé igual ao produto do comprimento do seu lado pelo comprimento da altura abaixada para este lado.
  2. Fórmula para a área de um losango com base no comprimento e ângulo do lado
    Área de um losangoé igual ao produto do quadrado do comprimento do seu lado e o seno do ângulo entre os lados do losango.
  3. Fórmula para a área de um losango com base no comprimento de suas diagonais
    Área de um losango igual à metade do produto dos comprimentos de suas diagonais.
  4. onde S é a área do losango,
    - comprimento do lado do losango,
    - comprimento da altura do losango,
    - o ângulo entre os lados do losango,
    1, 2 - comprimentos de diagonais.

Fórmulas de área trapezoidal

  1. Fórmula de Heron para trapézio

    Onde S é a área do trapézio,
    - comprimentos das bases do trapézio,
    - comprimentos dos lados do trapézio,