На диагонали прямоугольника произвольно выбрали точку и провели через неё поямые , параллельные сторонам прямого треугольника. по разные стороны от диагонали образовались два новых прямоугольника . выполнить чертёж и обоснованно найти отношение площадей , полученных фигур.

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения этой задачи рассмотрим прямоугольник ABCDcap A cap B cap C cap D. Пусть точка Kcap K — произвольная точка, лежащая на диагонали ACcap A cap C. Через точку Kcap K проведены прямые, параллельные сторонам ABcap A cap B и BCcap B cap C. Геометрическое построение

  1. Пусть стороны исходного прямоугольника равны AB=acap A cap B equals a и BC=bcap B cap C equals b. Проведем диагональ ACcap A cap C. Выберем на ACcap A cap C точку Kcap K. Проведем через Kcap K прямую EFBCcap E cap F is parallel to cap B cap C (где Ecap E лежит на ABcap A cap B, а Fcap F на CDcap C cap D). Проведем через Kcap K прямую GHABcap G cap H is parallel to cap A cap B (где Gcap G лежит на ADcap A cap D, а Hcap H на BCcap B cap C). В результате образуются два прямоугольника, лежащих по разные стороны от диагонали: это прямоугольник EBHKcap E cap B cap H cap K и прямоугольник GDKFcap G cap D cap K cap F.

Доказательство и расчет площадей Обозначим координаты вершины Acap A как (0,0)open paren 0 comma 0 close paren, тогда Ccap C имеет координаты (a,b)open paren a comma b close paren. Уравнение диагонали ACcap A cap C можно представить в виде функции: y=baxy equals b over a end-fraction x Пусть абсцисса точки Kcap K равна x0x sub 0 (где 0<x0<a0 is less than x sub 0 is less than a). Тогда её ордината y0y sub 0 будет равна: y0=bax0y sub 0 equals b over a end-fraction x sub 0 1. Параметры прямоугольника EBHKcap E cap B cap H cap K:

  • Его стороны определяются разностью координат между точкой Kcap K и вершиной B(0,b)cap B open paren 0 comma b close paren. Ширина: x0x sub 0 (длина отрезка EKcap E cap K). Высота: by0b minus y sub 0 (длина отрезка KHcap K cap H). Площадь S1=x0(by0)cap S sub 1 equals x sub 0 center dot open paren b minus y sub 0 close paren.

Подставим значение y0y sub 0: S1=x0(bbax0)=bx0bax02cap S sub 1 equals x sub 0 open paren b minus b over a end-fraction x sub 0 close paren equals b x sub 0 minus b over a end-fraction x sub 0 squared 2. Параметры прямоугольника GDKFcap G cap D cap K cap F:

  • Его стороны определяются разностью координат между точкой Kcap K и вершиной D(a,0)cap D open paren a comma 0 close paren. Ширина: ax0a minus x sub 0 (длина отрезка KFcap K cap F). Высота: y0y sub 0 (длина отрезка KGcap K cap G). Площадь S2=(ax0)y0cap S sub 2 equals open paren a minus x sub 0 close paren center dot y sub 0.

Подставим значение y0y sub 0: S2=(ax0)bax0=abax0bax02=bx0bax02cap S sub 2 equals open paren a minus x sub 0 close paren center dot b over a end-fraction x sub 0 equals a b over a end-fraction x sub 0 minus b over a end-fraction x sub 0 squared equals b x sub 0 minus b over a end-fraction x sub 0 squared Вывод и отношение площадей Сравнивая полученные выражения для S1cap S sub 1 и S2cap S sub 2, мы видим, что они идентичны: S1=S2=bx0bax02cap S sub 1 equals cap S sub 2 equals b x sub 0 minus b over a end-fraction x sub 0 squared Следовательно, отношение площадей этих фигур всегда равно единице, независимо от того, в каком месте диагонали выбрана точка Kcap K.

Геометрическое обоснование: Диагональ делит исходный прямоугольник на два равных треугольника ( ABCcap A cap B cap C и ADCcap A cap D cap C). Внутри них образуются пары меньших равных треугольников (над и под диагональю), площади которых вычитаются из общих площадей ABCcap A cap B cap C и ADCcap A cap D cap C, оставляя равные площади искомых прямоугольников.

Отношение площадей: S1S2=1the fraction with numerator cap S sub 1 and denominator cap S sub 2 end-fraction equals 1 Хотите, чтобы я рассчитал периметры этих фигур и проверил, будут ли они также равны между собой? Good response Bad response

Форма ответа

Ваш аватар