Избери решение на задача:

Задача 1 (безплатна)

Кратко решение

Дадено: Равнобедрен трапец \(ABCD\) Бедро \(c = 5 \text{ cm}\) Периметър \(P = 20 \text{ cm}\) Търсим: Средна отсечка \(m = ?\) Решение: Начертайте равнобедрен трапец ABCD, ориентиран хоризонтално, където AB е голямата основа, разположена в долната част на чертежа, а CD е малката основа, разположена в горната част и успоредна на AB. Бедрата на трапеца са AD и BC. Означете дължината на голямата основа AB с 'a' и дължината на малката основа CD с 'b'. Означете дължините на равните бедра AD и BC с 'c', като изрично посочите стойността c = 5 cm. Добавете средната отсечка MN, като M е средата на бедрото AD, а N е средата на бедрото BC. Средната отсечка MN трябва да е успоредна на основите и да бъде обозначена с дължина 'm'. Формулата за периметър на равнобедрен трапец е:\[ P = a + b + 2c \]Заместваме с дадените стойности:\[ 20 = a + b + 2 \cdot 5 \]\[ 20 = a + b + 10 \]\[ a + b = 20 - 10 \]\[ a + b = 10 \text{ cm} \]Формулата за средна отсечка на трапец е:\[ m = \frac{a+b}{2} \]Заместваме намерената стойност за сбора на основите:\[ m = \frac{10}{2} = 5 \text{ cm} \]

Подробно решение

Стъпка 1: Анализ на дадените данни и свойства на равнобедрения трапец


Начертайте равнобедрен трапец ABCD, ориентиран хоризонтално, където AB е голямата основа, разположена в долната част на чертежа, а CD е малката основа, разположена в горната част и успоредна на AB. Бедрата на трапеца са AD и BC. Означете дължината на голямата основа AB с 'a' и дължината на малката основа CD с 'b'. Означете дължините на равните бедра AD и BC с 'c', като изрично посочите стойността c = 5 cm. Добавете средната отсечка MN, като M е средата на бедрото AD, а N е средата на бедрото BC. Средната отсечка MN трябва да е успоредна на основите и да бъде обозначена с дължина 'm'.
Знаем, че трапецът е равнобедрен, което означава, че двете му бедра са равни. В условието е дадено, че бедрото е 5 cm, следователно и двете бедра са с дължина 5 cm. Дадено:
  • Бедро \(c = 5 \text{ cm}\)
  • Периметър \(P = 20 \text{ cm}\)
Търсим дължината на средната отсечка \(m\).

Стъпка 2: Използване на формулата за периметър на трапец

Периметърът на трапец е сборът от дължините на всичките му страни. За равнобедрен трапец с основи \(a\) и \(b\) и бедра \(c\), формулата е: \[ P = a + b + 2c \] Ще използваме тази формула, за да намерим сбора от дължините на двете основи (\(a+b\)). Заместваме дадените стойности за периметъра и бедрото: \[ 20 = a + b + 2 \cdot 5 \] \[ 20 = a + b + 10 \]

Стъпка 3: Намиране на сбора на основите (a + b)

От уравнението, получено в стъпка 2, изразяваме сбора \(a+b\): \[ a + b = 20 - 10 \] \[ a + b = 10 \text{ cm} \] Така намерихме, че сборът от дължините на голямата и малката основа е 10 cm.

Стъпка 4: Използване на формулата за средна отсечка на трапец

Средната отсечка (\(m\)) в трапец е равна на половината от сбора на двете му основи. Формулата е: \[ m = \frac{a+b}{2} \] Вече знаем стойността на \(a+b\) от предишната стъпка, така че можем директно да заместим: \[ m = \frac{10}{2} \] \[ m = 5 \text{ cm} \] Следователно, дължината на средната отсечка на трапеца е 5 cm.

Кратък запис на решението:

Дадено: равнобедрен трапец, \(c=5\) cm, \(P=20\) cm. \(P = a+b+2c \Rightarrow 20 = a+b+2 \cdot 5 \Rightarrow a+b = 10\) cm. \(m = \frac{a+b}{2} = \frac{10}{2} = 5\) cm.

Най-важното от урока

Средна отсечка в \(\triangle\): Успоредна на третата страна и равна на половината ѝ. \(m_\triangle = \frac{c}{2}\).
Медицентър: Пресечна точка на медианите. Дели всяка в отношение 2:1 от върха.
Средна отсечка в трапец: Успоредна на основите и равна на полусбора им. \(m_{тр} = \frac{a+b}{2}\).
Отсечка между средите на диагоналите в трапец: Равна на полуразликата на основите. \(d = \frac{a-b}{2}\).
Теорема на Вариньон: Средите на страните на четириъгълник образуват успоредник.
Отсечка, която съединява средите на две от страните на триъгълник, се нарича средна отсечка.
{Триъгълник ABC с точки M и N, които са среди съответно на страните AC и BC. Отсечката MN е средна отсечка.}
Теорема: Средната отсечка в триъгълник е успоредна на третата страна и е равна на половината от нейната дължина.
\[ MN \parallel AB \quad \text{и} \quad MN = \frac{1}{2}AB \]
Ако в \(\triangle ABC\) страната \(AB = 14 \text{ cm}\), а \(MN\) е средна отсечка, успоредна на \(AB\), то \(MN = \frac{1}{2} \cdot 14 = 7 \text{ cm}\).
Даден е \(\triangle ABC\) със страни \(AB=10\), \(BC=12\), \(AC=14\). Намерете периметъра на триъгълника, образуван от средните отсечки на \(\triangle ABC\).
Нека \(M\), \(N\) и \(P\) са средите съответно на \(AC\), \(BC\) и \(AB\). Страните на \(\triangle MNP\) са \(MN = \frac{AB}{2}=5\), \(NP = \frac{AC}{2}=7\), \(MP = \frac{BC}{2}=6\).
Периметърът е \(P_{\triangle MNP} = 5 + 7 + 6 = 18\) cm.
Забележка: Периметърът на триъгълника от средните отсечки е винаги половината от периметъра на оригиналния триъгълник.
Трите медиани в триъгълника се пресичат в една точка, наречена медицентър.
{Триъгълник ABC с медиани AA₁, BB₁, CC₁, пресичащи се в точка M (медицентър).}
Теорема: Медицентърът дели всяка медиана в отношение 2:1, считано от върха.
\[ \frac{AM}{MA_1} = \frac{BM}{MB_1} = \frac{CM}{MC_1} = \frac{2}{1} \]
Това означава, че \(AM = \frac{2}{3}AA_1\) и \(MA_1 = \frac{1}{3}AA_1\).
Ако медианата \(CC_1\) в \(\triangle ABC\) е дълга 12 cm, то медицентърът \(M\) я дели на части \(CM = \frac{2}{3} \cdot 12 = 8 \text{ cm}\) и \(MC_1 = \frac{1}{3} \cdot 12 = 4 \text{ cm}\).
В \(\triangle ABC\), \(M\) е медицентър. Ако разстоянието от върха \(A\) до медицентъра \(M\) е \(AM=10\) cm, намерете дължината на цялата медиана \(AA_1\).
Знаем, че \(AM = \frac{2}{3}AA_1\).
Следователно \(10 = \frac{2}{3}AA_1\).
\(3 \cdot 10 = 2 \cdot AA_1 \Rightarrow 30 = 2 \cdot AA_1 \Rightarrow AA_1 = 15\) cm.
Отсечка, която съединява средите на бедрата на трапец, се нарича средна отсечка (или средна основа).
{Трапец ABCD с основи AB=a и CD=b. M и N са среди на бедрата AD и BC. Отсечката MN е средна отсечка.}
Теорема: Средната отсечка в трапец е успоредна на основите и е равна на полусбора им.
\[ MN \parallel AB \parallel CD \quad \text{и} \quad MN = \frac{AB+CD}{2} \]
Ако трапец има основи \(a = 20 \text{ cm}\) и \(b = 12 \text{ cm}\), неговата средна отсечка \(m\) е \(m = \frac{20+12}{2} = \frac{32}{2} = 16 \text{ cm}\).
Средната отсечка на трапец е 15 cm, а едната му основа е 18 cm. Намерете дължината на другата основа.
Нека основите са \(a\) и \(b\), а средната отсечка е \(m\).
\(m = \frac{a+b}{2} \Rightarrow 15 = \frac{18+b}{2}\).
\(30 = 18+b \Rightarrow b = 30-18=12\) cm.
Тази отсечка лежи на средната основа на трапеца.
{Трапец ABCD с основи a и b. Диагонали AC и BD. P и Q са среди на диагоналите. Отсечката PQ лежи на средната отсечка MN.}
Свойство: Дължината на отсечката, съединяваща средите на диагоналите на трапец, е равна на половината от разликата на основите.
\[ PQ = \frac{a-b}{2} \quad (\text{където } a>b) \]
В трапец с основи \(a=22\) cm и \(b=10\) cm, отсечката, свързваща средите на диагоналите, е с дължина \(PQ = \frac{22-10}{2} = \frac{12}{2} = 6\) cm.
В трапец средната отсечка е 14 cm, а отсечката, свързваща средите на диагоналите, е 4 cm. Намерете основите на трапеца.
Имаме системата:
\(\frac{a+b}{2} = 14 \Rightarrow a+b = 28\)
\(\frac{a-b}{2} = 4 \Rightarrow a-b = 8\)
Събираме двете уравнения: \(2a = 36 \Rightarrow a = 18\) cm.
Заместваме в първото: \(18+b = 28 \Rightarrow b = 10\) cm.
Средите на страните на произволен четириъгълник са върхове на успоредник.
{Четириъгълник ABCD, чиито среди на страните P, Q, R, M образуват успоредник PQRM.}
Видът на получения успоредник зависи от вида на началния четириъгълник:
  • Ако началният е правоъгълник, се получава ромб.
  • Ако началният е ромб, се получава правоъгълник.
  • Ако началният е квадрат, се получава квадрат.
Каква фигура ще се образува, ако свържем последователно средите на страните на ромб?
Ще се образува правоъгълник.

Задачи за упражнение

Лесна: В равнобедрен трапец основите са 7 cm и 15 cm, а бедрото е 5 cm. Намерете дължината на средната отсечка и периметъра на трапеца.
Средна отсечка: \(m = \frac{7+15}{2} = \frac{22}{2} = 11\) cm.
Периметър: \(P = a+b+2c = 15+7+2 \cdot 5 = 22+10 = 32\) cm.
Средна: В \(\triangle ABC\) медианата \(CM = 9\) cm (\(M \in AB\)). Точка \(P\) е средата на \(CM\). Правата \(AP\) пресича страната \(BC\) в точка \(Q\). Намерете дължината на отсечката \(CQ\).
Нека \(N\) е медицентърът на \(\triangle ABC\). Тогава \(CN = \frac{2}{3}CM = \frac{2}{3} \cdot 9 = 6\) cm.
Разглеждаме \(\triangle AMC\). В него \(AP\) е медиана към страната \(CM\) (тъй като \(P\) е среда). Правата \(AP\) минава през медицентъра на \(\triangle AMC\), който ще означим с \(G\).
Построяваме средна отсечка \(MM_1\) в \(\triangle AQC\), където \(M_1\) е средата на \(QC\). \(MM_1 \parallel AQ\).
В \(\triangle BMM_1\), \(Q\) е среда на \(BM_1\). Следователно \(BQ = QM_1\).
Тъй като \(M_1\) е среда на \(QC\), то \(QM_1 = M_1C\).
От последните две равенства следва, че \(BQ = QM_1 = M_1C\). Това означава, че точките \(Q\) и \(M_1\) делят \(BC\) на три равни части. Ако \(BC=x\), то \(CQ = \frac{2}{3}x\). (Това решение е сложно, нека пробваме друго).

По-просто решение с теорема на Менелай за \(\triangle CMB\) и правата \(AQ\):
\(\frac{CP}{PM} \cdot \frac{MA}{AB} \cdot \frac{BQ}{QC} = 1\).
Тъй като P е среда на CM, \(\frac{CP}{PM}=1\). Тъй като M е среда на AB, \(\frac{MA}{AB} = \frac{1}{2}\) не е вярно, М е на АВ, но не е среда. CM е медиана към AB. Значи M е среда на AB.
\(1 \cdot \frac{1/2 \cdot AB}{AB} \cdot \frac{BQ}{QC} = 1 \Rightarrow \frac{1}{2} \frac{BQ}{QC} = 1 \Rightarrow BQ = 2QC\).
Следователно \(BC = BQ+QC = 2QC+QC=3QC\).
Така \(QC = \frac{1}{3}BC\). Задачата не дава дължина на BC, така че отговорът е просто съотношение. Ако въпросът е "В какво отношение Q дели BC?", отговорът е \(BQ:QC=2:1\). Ако се търси дължина, задачата е непълна. (Преглед на условието - може би има грешка в моето разбиране). "медианата CM". Да, значи M е среда на AB. Решението с Менелай е вярно. Отговор: \(QC = \frac{1}{3}BC\).
Трудна: Отсечката, съединяваща средите на диагоналите на равнобедрен трапец, има дължина 6 cm и е равна на малката му основа. Намерете лицето и периметъра на трапеца, ако височината му е 8 cm.
Нека голямата основа е \(a\), а малката е \(b\).
1. По условие, отсечката, свързваща средите на диагоналите \(PQ = 6\) cm. Също \(PQ=b\), следователно малката основа \(b=6\) cm.
2. Формулата за \(PQ\) е \(PQ = \frac{a-b}{2}\). Заместваме: \(6 = \frac{a-6}{2} \Rightarrow 12 = a-6 \Rightarrow a = 18\) cm. Голямата основа е 18 cm.
3. За да намерим бедрото \(c\), използваме свойството на равнобедрен трапец. Проекцията на бедрото върху голямата основа е \(\frac{a-b}{2} = \frac{18-6}{2} = 6\) cm.
4. Разглеждаме правоъгълния триъгълник, образуван от височината \(h=8\), бедрото \(c\) и проекцията \(\frac{a-b}{2}=6\). По Питагорова теорема: \(c^2 = h^2 + (\frac{a-b}{2})^2 \Rightarrow c^2 = 8^2 + 6^2 = 64+36=100 \Rightarrow c=10\) cm.
5. Периметър: \(P = a+b+2c = 18+6+2\cdot10 = 24+20 = 44\) cm.
6. Лице: \(S = \frac{a+b}{2} \cdot h = \frac{18+6}{2} \cdot 8 = 12 \cdot 8 = 96\) cm².

Надвий
домашното
с хиляди решения, уроци и тестове:

Математика

103886 решения

1942 уроци и тестове

Иконка Математика
4 клас
5 клас
6 клас
7 клас
8 клас
9 клас
10 клас
11 клас
12 клас

Литература

773 материали

Иконка Литература
5 клас
6 клас
7 клас
8 клас
9 клас
10 клас
11 клас
12 клас