РУҚА
18

Решение: Диагонали и высота трапеции

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 18 · Планиметрия
ВысокаяФИПИ34E1B6Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 7 шагов
Условие

Сумма оснований трапеции равна 13, а её диагонали равны 5 и 12.
а) Докажите, что диагонали трапеции перпендикулярны.
б) Найдите высоту трапеции.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

7 шагов
1

Пусть горизонтальные проекции диагоналей на направление оснований равны $x$ и $y$, а высота трапеции равна $h$. Так как сумма оснований равна 13, имеем

$$x+y=13$$
2

По теореме Пифагора для диагоналей длиной 12 и 5 получаем

$$x^2+h^2=12^2=144,\qquad y^2+h^2=5^2=25$$
3

Вычтем второе равенство из первого:

$$x^2-y^2=119,\qquad (x-y)(x+y)=119$$
4

С учётом равенства $x+y=13$ найдём разность проекций, а затем сами проекции:

$$x-y=\frac{119}{13},\qquad x=\frac{144}{13},\qquad y=\frac{25}{13}$$
5

Найдём высоту из прямоугольного треугольника с диагональю 5:

$$h^2=25-\left(\frac{25}{13}\right)^2=\frac{3600}{169},\qquad h=\frac{60}{13}$$
6

Векторы диагоналей имеют координаты $(x,h)$ и $(-y,h)$. Их скалярное произведение равно нулю:

$$(x,h)\cdot(-y,h)=-xy+h^2=-\frac{144}{13}\cdot\frac{25}{13}+\frac{3600}{169}=0$$

Следовательно, диагонали трапеции перпендикулярны.

Ответ

Диагонали трапеции перпендикулярны, высота трапеции равна $\dfrac{60}{13}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Неверно складывают горизонтальные проекции диагоналей и получают не сумму оснований.

Забывают, что горизонтальные компоненты направлений диагоналей имеют противоположные знаки.

Используют только теорему Пифагора и не доказывают перпендикулярность диагоналей.

Теряют положительный корень при вычислении высоты.

Закрепить приёмВ теме «Планиметрия» ещё 131 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 18 ЕГЭ, математика, профиль

Разбор этой задачи разложен на 7 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Планиметрия»: в ней 132 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.