2.3. Пример работы над теоремой о средней линии трапеции.
Логико-математический анализ теоремы: «средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме».
Теорема сформулирована в категорической форме.
Сформулируем ее в условной форме, выделив явно разъяснительную часть: в любой трапеции, если есть ее средняя линия, то она параллельна основаниям и равна их полусумме.
Итак, структура теоремы такова:
Разъяснительная часть – в любой трапеции;
Условие – отрезок есть средняя линия трапеции;
Заключение – 1) отрезок параллелен основаниям; 2) отрезок равен полусумме оснований.
Теорема содержит два заключения, значит она сложная по структуре (но не обязательно сложным является ее доказательство).
Этапы обучения
доказательству теоремы (в основе
проблемное обучение, метод эксперимента).
1-й этап. Мотивация необходимости изучения данной теоремы: решение небольшой практической задачи, проблемная ситуация.
2-й этап. Актуализация опорных знаний (расчленить теорему на ряд элементарных шагов и выявить опорные знания, необходимые для понимания доказательства). Формы организации: кратковременная самостоятельная работа, решение обобщающей задачи.
Проанализировав доказательство теоремы, следует выделить опорные знания и повторить их на этапе актуализации. В данном случае уместно повторить свойство средней линии треугольника и решить следующую задачу.
Дано: ABO и DCO, АВ||CD, BO=CO.
Доказать: ABO=DCO.
3-й этап. Введение теоремы
Возможно дедуктивное введение теоремы и синтетический способ ее доказательства.
Однако активизации
познавательной деятельности учащихся
будет способствовать метод эксперимента.
Сравнить визуально взаимное расположение средней линии и оснований трапеции;
Построить отрезок, длина которого равна сумме длин оснований трапеции. Сколько раз средняя линия укладывается на этом отрезке?
На основе выполнения задания выдвигается гипотеза о том, что средняя линия параллельна основаниям трапеции и равна ее половине.
Далее формулируется теорема, делается чертеж, записывается, что дано и требуется доказать.
Дано:ABCD – трапеция, AD и ВС – основания, QP – средняя линия.
Доказать:
QP||AD, QP||BC,
4-й этап. Анализ. Поиск путей доказательства:
Дайте определение
трапеции. Какие прямые в нашем случае
параллельны, как они называются? Требуется
доказать, что средняя линия параллельна
двум основаниям, то есть двум параллельным
прямым. Как упростить путь доказательства
этого факта? Достаточно доказать
параллельность одному из оснований.
Чем можно воспользоваться? Для какой фигуры, кроме трапеции определено понятие средней линии? Нельзя ли использовать теорему о средней линии треугольника для доказательства? Можно ли отыскать или провести дополнительные построения, чтобы получить треугольник, средняя линия которого совпадает со средней линией трапеции?
5-й этап. Синтез. Составление плана доказательства.
6-й этап. Осуществление доказательства. Запись.Доказательство:
1. Дополнительное построение: проведем луч ВР до пересечения с лучом AD. Е – точка пересечения.
2. Рассмотрим BCP и EDP:
СР=DP (P – середина CD),
BPC=EPD (как вертикальные углы),
BCP=EDP (как накрест лежащие углы при параллельных BC и AD и секущей CD),
BCP=EDP
(по второму признаку).
Значит BC=DE, BP=PE (из равенства треугольников).
3. ABE:
Q – середина AB, P – середина CD,
QP – средняя линия ABE:
QP||AE, QP=1/2AE=1/2(AD+DE)=1/2(AD+BC) (по свойству средней линии и по построению).
4. BC||AD, QP||AD, значит QP||BC (по теореме о параллельности двух прямых третьей).
7-й этап. Усвоение содержания теоремы и ее доказательства:
Повторить формулировку теоремы и основные этапы ее доказательства или предложить учащимся прочитать соответствующий материал в учебнике.
Можно также применить и другой порядок работы:
Наметить план доказательства;
Провести доказательство устно;
Провести повторное доказательство с краткой записью.
8-й
этап. Первичное
закрепление теоремы. Уместны
устные задачи по готовым чертежам.
Например, такие:
8 класс. Геометрия. Четырехугольники. Трапеция. — Трапеция.
Комментарии преподавателяТрапеция
Определение
Трапеция – это четырёхугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие – нет.
На Рис. 1. изображена произвольная трапеция. – это боковые стороны (те, которые не параллельны). – основания (параллельные стороны).
Рис. 1. Трапеция
Если сравнивать трапецию с параллелограммом, то у параллелограмма две пары параллельных сторон. То есть параллелограмм не является частным случаем трапеции, так как в определении трапеции чётко сказано, что две стороны трапеции не параллельны.
Выделим некоторые виды трапеции (частные случаи):
- равнобедренная (равнобокая) трапеция: боковые стороны равны;
- прямоугольная трапеция: один из углов равен (из определения трапеции и свойства параллельных прямых следует, что два угла будут по ).
Средняя линия трапеции – отрезок, соединяющий середины боковых сторон.
На Рис. 2. изображена трапеция со средней линией .
Рис. 2. Средняя линия трапеции
Свойства средней линии трапеции:
1. Средняя линия трапеции параллельна основаниям трапеции.
Доказательство:
Пусть середина боковой стороны трапеции – точка . Проведём через эту точку прямую, параллельную основаниям. Эта прямая пересечёт вторую боковую сторону трапеции в точке .
По построению: . По теореме Фалеса из этого следует: . Значит, – середина стороны . Значит, – средняя линия.
Доказано.
2. Средняя линия трапеции равна полусумме оснований трапеции: .
Доказательство:
Проведём среднюю линию трапеции и одну из диагоналей: например, (см. Рис. 3).
Рис. 3
По теореме Фалеса параллельные прямые отсекают на сторонах угла пропорциональные отрезки.
Значит, .
Примечание: это следует из свойства средней линии треугольника: средняя линия треугольника параллельна основанию и равна его половине. Первая часть этого свойства доказывается аналогично с доказательством первого свойства средней линии трапеции, а вторую часть можно доказать (к примеру, для средней линии треугольника ), проведя через точку прямую, параллельную . Из теоремы Фалеса будет следовать, что эта прямая будет являться средней линией, а образованный четырёхугольник – параллелограммом (две пары попарно параллельных сторон). Отсюда уже несложно получить требуемое свойство.
Получаем: .
Доказано.
Рассмотрим теперь подробнее основные виды трапеции и их свойства.
Напомним, что равнобедренная трапеция – трапеция, у которой боковые стороны равны. Рассмотрим свойства боковой трапеции.
1. Углы при основании равнобедренной трапеции равны.
Доказательство:
Выполним стандартное дополнительное построение, которое очень часто используется при решении различных задач на трапецию: проведём прямую параллельно боковой стороне (см. Рис. 4).
Рис. 4
– параллелограмм.
Отсюда следует, что: . Значит, треугольник – равнобедренный. А значит, углы при его основании равны, то есть: (последние два угла равны, как соответственные при параллельных прямых ).
Доказано.
2. Диагонали равнобедренной трапеции равны.
Доказательство:
Для доказательства этого свойства воспользуемся предыдущим. Действительно, рассмотрим треугольники: и (см. Рис. 5.).
Рис. 5
(по первому признаку равенства треугольников: две стороны и угол между ними).
Из этого равенства сразу следует, что: .
Доказано.
Оказывается, что, как и в случае с параллелограммом, у равнобедренной трапеции свойства одновременно являются и признаками. Сформулируем и докажем эти признаки.
Признаки равнобедренной трапеции
1. Дано: – трапеция; .
Доказать:
Доказательство:
Доказательство данного признака абсолютно аналогично доказательству соответствующего свойства. Проведём в трапеции прямую параллельно стороне (см. Рис. 6).
– параллелограмм (две пары попарно параллельных сторон).
(соответственные углы при параллельных прямых). Откуда, пользуясь условием, получаем: – равнобедренный
Рис. 6
(равны углы при основании). Значит: (у параллелограмма противоположные стороны равны).
Доказано.
2. Дано: – трапеция; .
Доказать: .
Доказательство:
Выполним ещё одно стандартное дополнительное построение при решении задач с трапецией: проведём через вершину прямую параллельно диагонали (см. Рис. 7).
Рис. 7
– параллелограмм (две пары попарно параллельных сторон).
(соответственные углы при параллельных прямых). Кроме того, – равнобедренный ( – по условию; – по свойству параллелограмма). А значит: .
Доказано.
Рассмотрим несколько примеров решения задач с трапецией.
Пример 1.
Дано: – трапеция; .
Найти:
Решение:
Сумма углов при боковой стороне трапеции равна – свойство внутренних односторонних углов при параллельных прямых. Из этого факта можно получить два равенства:
Ответ: .
Пример 2.
Дано: – трапеция; . .
Найти:
Решение:
Рис. 8
Проведём высоту . Получаем четырёхугольник , в котором противоположные стороны попарно параллельны, а два углы равны по . Значит, – параллелограмм, а точнее, прямоугольник.
Из этого следует, что . Откуда: .
Рассмотрим прямоугольный треугольник . В нём один из острых углов, по условию, равен . Значит, второй равен , то есть: . Воспользуемся свойством катета, лежащего против угла : он в два раза меньше гипотенузы.
.
Ответ: .
На этом уроке мы рассмотрели понятие трапеции и её свойства, изучили виды трапеции, а также решили несколько примеров типовых задач.
ИСТОЧНИК
http://interneturok.ru/ru/school/geometry/8-klass/chyotyrehugolniki/trapetsiya
http://www.youtube.com/watch?v=Yqw5oZ3iFAI
http://www.youtube.com/watch?v=1tY3omQhTuk
http://img3.proshkolu.ru/content/media/pic/std/1000000/983000/982960-b6b4e8f6a4e7b336.jpg
http://static.wixstatic.com/media/13679f_7ac2889143594b059462e77b25eda7c6.jpg
http://delaem-uroki.narod.ru/img/102/792/KZqhOMb.gif
Трапеция. Задача на среднюю линию трапеции.
http://cs323223.vk.me/v323223595/5e51/Gi2qlTPgLVo. jpg
http://dok.opredelim.com/pars_docs/refs/47/46420/img2.jpg
Как найти среднюю линию трапеции?
В трапеции средней линией (или средним отрезком) называется линия, соединяющая середины сторон. В трапеции средняя линия параллельна основаниям, а ее длина равна половине их суммы . И наоборот, линия, соединяющая точки на двух сторонах рапецоида, параллельная ее основаниям и равная половине их суммы, является средней линией.
Как решить равнобедренную трапецию?
Какова формула медианы трапеции?
Медиана представляет собой прямую линию, параллельную основаниям, проходящую от середины одной ноги до середины другой. Длина медианы равна среднему значению двух оснований, поэтому ее можно найти по формуле: ((длина одного основания) + (длина другого основания)) / 2 .
Что такое теорема о средней линии?
Теорема о средней линии — это теорема о треугольнике, которая утверждает, что отрезок, соединяющий две середины треугольника, будет параллелен третьей стороне, а длина среднего отрезка будет равна половине длины третьей стороны.
Что такое истинная равнобедренная трапеция?
В любой равнобедренной трапеции две противоположные стороны (основания) параллельны, а две другие стороны (катеты) имеют одинаковую длину (свойства общие с параллелограммом). Диагонали также имеют одинаковую длину.
Как найти середину трапеции?
- Измерьте и запишите длину двух параллельных оснований.
- Сложите два числа.
- Разделите результат на два. Это длина среднего сегмента.
Что такое медиана равнобедренной трапеции?
Медиана трапеции — это отрезок, соединяющий середины непараллельных сторон (катетов) . Теорема: Медиана трапеции параллельна каждому основанию, а длина медианы равна половине суммы длин двух оснований.
Какие углы при основании равнобедренной трапеции?
Унив.
Равнобедренная трапеция имеет два конгруэнтных катета и одну пару параллельных сторон. Углы при основании равны конгруэнтны друг другу , и из-за одинаковых боковых внутренних углов верхние углы являются дополнительными к соответствующим углам при основании, а это означает, что они оба равны 180 ° — (мера угла при основании).
Как найти недостающее основание равнобедренной трапеции?
Как найти недостающий угол равнобедренной трапеции?
Как решить среднюю линию?
Как решить теорему о средней линии?
Как найти недостающий угол трапеции?
Что такое формула теоремы о средней линии?
Теорема о средней линии утверждает, что разрезание по средней линии треугольника создает отрезок, параллельный основанию и вдвое длиннее. Это кажется разумным? Факт 1: Вертикальные углы (противоположные углы при пересечении двух прямых) конгруэнтны (имеют одинаковую меру). м∠1 = м∠3 = 180° – м∠2 .
Какие углы основания трапеции?
Пара углов, имеющих общее основание , называется углами при основании трапеции. На рисунке 1 ∠ A и ∠ B или ∠ C и ∠ D являются углами при основании трапеции ABCD. Можно доказать два особых свойства равнобедренной трапеции. Теорема 53. Углы при основании равнобедренной трапеции равны.
Как называются параллельные стороны трапеции?
Трапеция – определение с примерами
Параллельные стороны трапеции известны как основания , а ее непараллельные стороны называются катетами.
Сколько пар параллельных сторон у трапеции?
Трапеция имеет одну пару параллельных сторон, а параллелограмм имеет две пары параллельных сторон.
Как найти переменные трапеции?
Как найти средний сегмент?
Соедините любые две середины сторон , и у вас есть середина треугольника. Независимо от того, какой средний отрезок вы создали, он будет составлять половину длины основания треугольника (сторона, которую вы не использовали), а средний отрезок и основание будут параллельными линиями!
EF выглядит параллельно основанию трапеций?
EF — прямая, параллельная основаниям (EF||AB||CD), образующая две подобные трапеции: ABFE ∼ EFCD. Найдите формулу длины FE через длины AB и CD.
Как найти среднюю линию треугольника?
В треугольнике средней линией (или средней линией) является любая из трех линий, соединяющих середины любой пары сторон треугольника . В треугольнике средняя линия, соединяющая середины двух сторон, параллельна третьей стороне и вдвое короче.
Как найти угол трапеции с двумя углами?
Найдите угол трапеции: пример вопроса №1
Вычитание 2(72°) из 360° дает сумму двух верхних углов, а деление полученных 216° на 2 дает значение x, равное 108 °.
Равны ли углы равнобедренной трапеции?
Углы, образованные между непараллельными сторонами и параллельными сторонами, называемые углами при основании, равны в равнобедренной трапеции . В газонной трапеции Ирины ABCD углы C и D равны.
Как называются непараллельные стороны равнобедренной трапеции?
Параллельные стороны называются основаниями, а непараллельные стороны — катетами трапеции. Равнобедренная трапеция – это трапеция, у которой две непараллельные стороны равны.
Какая фигура является трапецией только с 1 парой параллельных сторон?
Некоторые определяют трапецию как четырехугольник , имеющий только одну пару параллельных сторон (эксклюзивное определение), тем самым исключая параллелограммы. Другие определяют трапецию как четырехугольник по крайней мере с одной парой параллельных сторон (включающее определение), что делает параллелограмм особым типом трапеции.
Каковы 6 свойств равнобедренной трапеции?
- Свойство 1: Только одна пара сторон параллельна. …
- Свойство 2: Непараллельные стороны (катеты) равны по размеру. …
- Свойство 3: Диагонали равны по размеру. …
- Свойство 4: Углы при основании равны по размеру. …
- Свойство 5: Противоположные углы являются дополнительными.
Сколько пар параллельных сторон у равнобедренной трапеции?
В дополнение к одной паре параллельных сторон свойства равнобедренной трапеции включают конгруэнтность катетов, углов при основании и диагоналей.
Какими свойствами обладает равнобедренная трапеция?
Свойства
Что такое средняя линия треугольника?
Каждая сторона медиального треугольника называется средним сегментом (или средней линией). В общем случае середина треугольника — это отрезок, соединяющий середины двух сторон треугольника. Он параллелен третьей стороне и имеет длину, равную половине длины третьей стороны.
Какой сегмент является средней линией?
Средний сегмент треугольника (также называемая средней линией) — это отрезок, соединяющий середины двух сторон треугольника.
Может ли трапеция иметь 2 набора параллельных прямых?
Трапеция имеет хотя бы одну пару параллельных сторон. Может быть два ! Вы можете легко найти другие определения трапеции, которые указывают, что у нее есть только ОДНА пара параллельных сторон.
Где параллельные прямые на трапеции?
Трапеции обычно изображают с одной из параллельных сторон внизу . Параллельные ребра называются основаниями, а непараллельные — сторонами. Существует несколько видов специальных трапеций.
Что находит формула средней точки?
2.5. Чтобы найти середину любого диапазона, сложите два числа вместе и разделите на 2 . В данном случае 0 + 5 = 5, 5/2 = 2,5.
Середина треугольника (теорема, формула и видео)
Автор:
Malcolm McKinsey
Факт проверен
Полом Маццола
Что такое середина треугольника?
Средняя линия треугольника — это линия, построенная путем соединения середины любых двух сторон треугольника. В любом прямоугольном, равнобедренном или равностороннем треугольнике все три стороны треугольника можно разделить пополам (разрезать пополам), при этом точка, равноудаленная от любой вершины, будет серединой этой стороны.
В △ASH , снизу, по бокам AS и AH равны 24 см и 36 см соответственно. Поскольку мы знаем длины сторон, мы знаем, что точка C , середина стороны AS , точно равна 12 см от любого конца. Точка R , на AH , ровно 18 см с любого конца.
Соединение середины сторон, Точки C и R , на △ASH делает что-то кроме всей нашей фигуры АВАРИЯ . Он создает средний сегмент, CR , который имеет пять удивительных особенностей.
Пять свойств срединного отрезка
Поскольку треугольники имеют три стороны, они могут иметь три срединных отрезка. Вы можете соединить любые две стороны в их средних точках. Один средний сегмент составляет половину длины основания (третья сторона не участвует в создании среднего сегмента). Это только одна интересная особенность. Он также:
всегда параллелен третьей стороне треугольника; база
Образует меньший треугольник, аналогичный исходному треугольнику
Меньший аналогичный треугольник составляет одну четвертую площади исходного треугольника
Меньший аналогичный треугольник имеет половину периметра исходный треугольник
Поскольку меньший треугольник, созданный средней линией, подобен исходному треугольнику, соответствующие углы двух треугольников идентичны; соответствующие внутренние углы каждого треугольника имеют одинаковые измерения.
Из пяти атрибутов срединного отрезка два самых важных заключены в теореме о срединном отрезке, утверждении, которое было доказано математически (поэтому вам не нужно доказывать его снова; вы можете воспользоваться им, чтобы сэкономить время и работай).
Теорема о средней линии треугольника
Теорема о средней линии треугольника говорит нам, что средняя линия равна половине длины третьей стороны (основания) и также параллельна основанию.
Вам не нужно доказывать теорему о середине отрезка, но вы можете доказать ее, используя вспомогательную прямую, конгруэнтные треугольники и свойства параллелограмма.
Средний сегмент Formula
Средний сегмент || Основание треугольников
Формула среднего сегмента треугольника Это мощный материал; за одну лишь стоимость рисования одного отрезка линии можно создать аналогичный треугольник, площадь которого в четыре раза меньше исходной, периметр в два раза меньше исходной, а основание гарантированно параллельно исходной и только вдвое короче.
Как найти середину треугольника
Нарисуйте любой треугольник, назовите его треугольником ABC. С помощью циркуля, карандаша и линейки найдите середины любых двух сторон треугольника. Вы делаете это в четыре шага:
Отрегулируйте циркуль для рисования так, чтобы он двигался по дуге, превышающей половину длины любой из сторон треугольника
Поместив стрелку компаса в каждую вершину, проведите дугу через сторону треугольника с обоих концов, создавая две противоположные стороны. , пересекающие дуги
Соедините точки пересечения обеих дуг с помощью линейки
Точка, в которой ваша линейка пересекает сторону треугольника, является серединой этой стороны)
Соедините середины любых двух сторон, и вы получите середину треугольника. Независимо от того, какой средний отрезок вы создали, он будет составлять половину длины основания треугольника (сторона, которую вы не использовали), а средний отрезок и основание будут параллельными линиями!
Примеры теоремы о средней линии треугольника
Здесь правильно △DOG , со стороной DO 46 дюймов и стороной DG 38,6 дюйма . Сторона 9{2}482,5 дюйма2.
Какие точки вы соедините, чтобы создать средний сегмент?
Пример теоремы о средней линии треугольникаТолько соединив точки V и Y , можно создать среднюю линию треугольника. Это сделает сторону OG основой.
Вы должны быть в состоянии ответить на все эти вопросы:
Каков периметр исходного △СОБАКА ?
Какова длина среднего сегмента ВЯ ?
Какова длина стороны DV ?
Какова длина стороны DY ?
Каков периметр вновь созданного аналога △DVY ?
Какова площадь недавно созданного △DVY ?
Вот наши ответы:
Добавьте длины: 46″ + 38,6″ + 25″ = 109,6″
9{2}120,625in2
Треугольник Серпинского
С помощью теоремы о среднем отрезке можно построить фигуру, используемую во фрактальной геометрии, треугольник Серпинского.