24

Решение: Площадь треугольника в трапеции

ОГЭ · Математика · Задание 24 · Четырёхугольники и многоугольники
ПовышеннаяФИПИABC508Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 5 шагов
Условие

Точка $K$ — середина боковой стороны $CD$ трапеции $ABCD$. Докажите, что площадь треугольника $KAB$ равна половине площади 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

5 шагов
1

Пусть $AD=a$, $BC=b$, а высота трапеции равна $h$. Введём координаты: $A=(0,0)$, $D=(a,0)$, $B=(x,h)$, $C=(x+b,h)$.

2

Так как $K$ — середина отрезка $CD$, его координаты равны средним арифметическим координат соответствующих концов отрезка:

$$K\left(\frac{a+x+b}{2},\frac{h}{2}\right)$$
3

Площадь треугольника $KAB$ найдём по определителю. Для векторов $\overrightarrow{AB}=(x,h)$ и $\overrightarrow{AK}=\left(\frac{a+x+b}{2},\frac{h}{2}\right)$ имеем:

$$S_{KAB}=\frac12\left|x\cdot\frac h2-h\cdot\frac{a+x+b}{2}\right|=\frac{(a+b)h}{4}$$
4

Площадь трапеции равна полусумме оснований, умноженной на высоту:

$$S_{ABCD}=\frac{(a+b)h}{2}$$

Следовательно, площадь треугольника $KAB$ в два раза меньше площади трапеции:

$$S_{KAB}=\frac{(a+b)h}{4}=\frac12\cdot\frac{(a+b)h}{2}=\frac12S_{ABCD}$$
Ответ

Таким образом, $S_{KAB}=\dfrac12S_{ABCD}$, что и требовалось доказать.

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

Где здесь ошибаются

Неверно считать $CD$ основанием трапеции: по условию $CD$ — боковая сторона, поэтому основаниями являются $AD$ и $BC$.

Забывать множитель $\dfrac12$ в формуле площади треугольника.

Считать высотой треугольника $KAB$ высоту всей трапеции, хотя расстояние от $K$ до основания $AB$ в координатном доказательстве учитывается через координаты точки $K$.

Закрепить приёмВ теме «Четырёхугольники и многоугольники» ещё 508 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 24 ОГЭ, математика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Четырёхугольники и многоугольники»: в ней 509 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.