Рівнобічна трапеція або рівнобедрена трапеція, в геометрії Евкліда, це опуклий чотирикутник з лінією симетрії, що ділить навпіл одну пару протилежних сторін.
У будь-якій рівнобічній трапеції дві протилежні сторони (основи) паралельні, а дві інші сторони (ребра) мають однакову довжину (Таку ж властивість має паралелограм). Діагоналі також однакової довжини. Кути при основі рівнобедреної трапеції рівні (насправді існують дві пари рівних кутів при основі, де один кут при основі є суміжним кутом для іншого базового, при іншій основі).
Рівнобічна трапеція є окремим випадком трапеції.
Прямокутники та квадрати зазвичай вважають окремими випадками рівнобедреної трапеції, але деякі джерела виключають їх. Іншим окремим випадком є трапеція з трьома рівними сторонами, часом також відома як тристороння трапеція. Вона може також розглядатися як відрізана частина з правильного багатокутника з 5 сторонами або більшою кількістю сторін, від якого відсікаються 4 послідовні вершини.
Будь-який чотирикутник без самоперетинів та з лише однією віссю симетрії повинен бути або рівнобедреною трапецією або дельтоїдом. Проте, якщо допускаються перетини сторін, то множина симетричних чотирикутників повинна бути розширена за рахунок включення також рівнобедрених трапецій з перетинами та чотирикутниками з перетинами, у яких схрещені сторони мають однакову довжину, а інші сторони паралельні, і антипаралелограми — перехрещенні чотирикутниками, в яких протилежні сторони мають рівну довжину.
Кожен антипаралелограм має рівнобедрену трапецію, як його опуклу оболонку, і може бути утворений з діагоналей і непаралельних сторін рівнобедреної трапеції.
Опукла рівнобедрена трапеція | Рівнобедрена трапеція, що перетинається | Антипаралелограм |
---|
Якщо відомо, що чотирикутник є трапецією, то не варто перевіряти, що ребра однакової довжини для того, щоб гарантувати, що це рівнобедрена трапеція (взагалі це не так, оскільки ромб є окремим випадком трапеції з ребрами однакової довжини, але не є рівнобедреною трапецією, тому що в ньому відсутня лінія симетрії, яка проходить через середини протилежних сторін); для того, щоб виокремити рівнобедрену трапецію серед трапецій достатньо щоб виконувалась якась одна умова з нижче наведених:
Якщо прямокутники включені в клас трапецій, то можна стисло визначити рівнобедрену трапецію як «вписаний чотирикутник з рівними діагоналями», або як «вписаний чотирикутник з парою паралельних сторін» або як «опуклий чотирикутник з лінією симетрії, що проходить через середини протилежних сторін».
У рівнобічної трапеції кути при основі попарно однакові. На малюнку нижче кути ∠ABC ,та∠DCB є тупими кутами однакової величини, в той час як кути ∠BAD та ∠CDA — гострі кути, також однакової величини. Оскільки лінії AD та BC паралельні, то кути, прилеглі до протилежних основ є суміжними, тобто кути ∠ABC + ∠BAD = 180°.
Діагоналі рівнобедреної трапеції мають однакову довжину, тобто кожна рівнобедрена трапеція є чотирикутником з рівними діагоналями. Як видно на зображенні, діагоналі AC і BD мають однакову довжину (AC = BD) і ділять одна одну на відрізки однакової довжини (AE = DE та BE = CE). Відношення в якому кожна діагональ ділиться, дорівнює відношенню довжин паралельних сторін, які вони перетинають
Довжина кожної діагоналі, відповідно до теореми Птолемея, розраховується за формулою:
Де а і b — довжини паралельних сторін AD і BC, і c — довжина кожної з бічних сторін AB та CD. Висота, відповідно до теореми Піфагора, розраховується за формулою:
Відстань від точки Е до основи AD розраховується за формулою:
Де а і b — довжини паралельних сторін AD і BC, і h — висота трапеції .
Площа рівнобедреної (як і будь-якої) трапеції дорівнює середній лінії помноженій на висоту. На малюнку праворуч, якщо записати AD = a, та BC = b, і висота h є довжиною відрізка прямої між AD і BC, яка перпендикулярна до них, тоді площа K знаходиться так:
Якщо замість висоти трапеції, відома довжина бічної сторони AB =CD = c, то площа може бути обчислена з використанням формули Брахмагупти для площі вписаного чотирикутника, яка у випадку двох рівних сторін спрощується до:
де — півпериметр трапеції. Ця формула аналогічна формулі Герона для обчислення площі трикутника. Попередня формула для площа також може бути записана у вигляді:
Радіус описаного кола розраховується за формулою:
У прямокутнику, a = b, і вираз спрощується до: .
This article uses material from the Wikipedia Українська article Рівнобічна трапеція, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Вміст доступний на умовах CC BY-SA 4.0, якщо не вказано інше. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Українська (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.