Diện tích hình bình hành I. Lí thuyết Diện tích hình bình hành bằng tích của một cạnh nhân với chiều cao ứng với cạnh đó S = a.h với a là độ dài cạnh đáy, h là độ dài chiều cao tương ứng. Cho hình bình hành ABCD có CD = AB = a, đường cao AH = h. Diện tích hình bình hành là: SABCD CD.
Các ví dụ: Ví dụ 1: Tính số đo góc D của hình bình hành ABCD có diện tích là 30cm 2 , AB = 10cm, AD = 6cm, A D. Lời giải: Kẻ AH là đường cao của hình bình hành, AH vuông góc với CD tại H. Vì ABCD là hình bình hành nên AB = CD = 10cm; BC = AD = 6cm. Ta có: SABCD AH.10 AH 3cm (1) Gọi E là trung điểm của AD nên EA = ED = 3cm (2) Xét tam giác AHD vuông tại H, có E là trung điểm của AD nên HE là đường trung tuyến ứng với cạnh huyền.
60 90 ADH 180 ADH 180 90 60 ADH 30 Vậy D 30. Ví dụ 2: Cho hình bình hành ABCD, M là trung điểm của AD, qua M kẻ đường thẳng d cắt AB, CD lần lượt tại E và F. Kẻ MH vuông góc với BC tại H. Chứng minh: SEBCF MH.
Lời giải: Vì ABCD là hình bình hành nên AB // CD mà E thuộc AB, F thuộc CD nên AE // DF EAM MDF (hai góc so le trong) Vì M là trung điểm của AD nên AM = MD Xét tam giác AEM và tam giác DFM có: EAM MDF (chứng minh trên) AM = DM (chứng minh trên) EMA FMD (hai góc đối đỉnh) Do đó: AEM DFM (g – c - g) SAEM SDFM (1) Ta có: SEBCF SAEM SMABCF (2) SABCD SDFM SMABCF (3) Từ (1); (2); (3) SEBCF SABCD (4) Kẻ AK vuông góc với BC tại K Vì AK vuông góc với BC nên AK là đường cao của hình bình hành ABCD. Lại có AK vuông góc với BC; MH vuông góc với BC nên MH // AK Xét tứ giác AKHM có: AK // MH (chứng minh trên) AM //HK (do ABCD là hình bình hành) Do đó tứ giác AKHM là hình bình hành AK MH Ta có: SABCD AK.BC (mà AK = MH) SABCD MH.BC (5) Từ (4) và (5) SEBCF MH. Công thức tính diện tích hình chữ nhật. Lí thuyết Diện tích hình chữ nhật bằng tích hai kích thước của nó (tích của chiều dài và chiều rộng).b (đơn vị diện tích) Với a là chiều dài, b là chiều rộng hình chữ nhật.
Hình chữ nhật ABCD có AB = a; BC = b SABCD AB. Các ví dụ: Ví dụ 1: Tính diện tích hình chữ nhật có chiều dài là 5cm, chiều rộng là 3cm. Lời giải: Diện tích hình chữ nhật là: S 5.3 15cm2 Vậy diện tích hình chữ nhật cần tính là 15cm2. Ví dụ 2: Một thửa đất hình chữ nhật có chu vi và 200m, chiều dài gấp ba lần chiều rộng.
Tính diện tích thửa đất đó. Lời giải: Gọi chiều rộng của thửa đất hình chữ nhật là x (m) (x > 0). Vì chiều dài gấp ba lần chiều rộng nên chiều dài thửa đất là 3x (m). Chu vi thửa đất hình chữ nhật là: (x + 3x).2 200 8x 200 x 200 : 8 x 25m Vì chiều dài bằng ba lần chiều rộng nên chiều dài thửa đất là: 3.25 = 75m Diện tích thửa đất cần tính là: S = 75.25 = 1875 m2 Ví dụ 3: Cho hình chữ nhật ABCD có AD = 7cm, BD = 25cm và O là giao điểm của hai đường chéo.
Gọi M, N, P, Q theo thứ tự là trung điểm của OA, OB, OC, OD. Tính diện tích MNPQ. Lời giải: Vì ABCD là hình chữ nhật nên DAB 90 Tam giác ABD vuông tại A ta có: AD2 AB2 BD2 (định lý Py – ta – go) 72 AB2 252 49 AB2 625 AB2 625 49 AB 24cm Ta có: M là trung điểm của OA; N là trung điểm của OB nên MN là đường trung bình của tam giác OAB 1 MN / /AB;MN AB (Tính chất) (1) 2 Lại có: P là trung điểm của OC; Q là trung điểm của OD nên PQ là đường trung bình của tam giác OCD 1 PQ / /CD;PQ CD (Tính chất) (2) 2 Lại có ABCD là hình chữ nhật nên AB // CD; AB = CD (Tính chất) (3) Từ (1); (2); (3) MN / /PQ;MN PQ Xét tứ giác MNPQ có: MN // PQ MN = PQ Do đó tứ giác MNPQ là hình bình hành (dấu hiệu nhận biết). Lại có M là trung điểm của OA; Q là trung điểm OD nên MQ là đường trung bình của tam giác OAD 1 MQ / /AD;MQ AD (Tính chất) 2 Mà AB AD Do đó MQ AB.
Mặt khác AB / /MN (chứng minh trên) nên MN MQ (quan hệ từ vuông góc đến song song). QMN 90 Xét hình bình hành MNPQ có: QMN 90 Nên hình bình hành MNPQ là hình chữ nhật (dấu hiệu nhận biết). 1 1 7 Ta có: MQ AD .7 cm 2 2 2 1 1 MN AB .24 12cm 2 2 Diện tích hình chữ nhật MNPQ là: 7 S MQ. 2 Diện tích hình thang I.
Lý thuyết - Diện tích hình thang bằng nửa tích của tổng hai đáy với chiều cao 1 S a b .h trong đó: a, b là độ dài hai đáy, h là độ dài đường cao. 2 Cho hình thang ABCD có AB // CD, AB = a, DC = b. Đường cao AH = h. Khi đó: 1 1 SABCD AB CD AH a b .
Các ví dụ Ví dụ 1: Cho hình thang ABCD có A D 90 , AB = 3cm, BC = 5cm, CD = 6cm. Tính diện tích hình thang. Lời giải: Kẻ BE vuông góc với CD tại E BED 90 Xét tứ giác ABED có: A D BED 90 Tứ giác ABED là hình chữ nhật. AB = DE = 3cm (tính chất).
Ta có DC = DE + EC EC = DC – DE = 6 – 3 = 3cm Xét tam giác BEC vuông tại E ta có: BE 2 EC2 BC2 (định lý Py – ta – go) BE 2 32 52 BE 2 52 32 BE 2 25 9 BE 2 16 BE 4cm Diện tích hình thang ABCD là 1 1 SABCD AB CD . 2 2 Ví dụ 2: Cho hình thang cân ABCD (AB // CD, AB < CD). Biết AB = 10m, CD = 20cm, AD = 13cm. Tính diện tích hình thang ABCD.
Lời giải: Kẻ AE vuông góc với CD tại E AEC 90 Kẻ BF vuông góc với CD tại F BFD 90 AE CD Vì AE / /BF BF CD Xét tứ giác ABFE có: AE // BF (chứng minh trên) AB // EF (do ABCD là hình thang và E, F thuộc CD) Do đó tứ giác ABFE là hình bình hành Lại có: AEF 90 nên tứ giác ABFE là hình chữ nhật. AB EF 10cm Ta có: DE + EF + FC = DC DE + 10 + FC = 20 DE + FC = 20 – 10 = 10 (1) Vì ABCD là hình thang cân C D (tính chất) AD BC Xét tam giác AED và tam giác BFC có: AED BFC 90 C D (chứng minh trên) AD = BC (chứng minh trên) Do đó AED BFC (cạnh huyền – góc nhọn) ED CF (hai cạnh tương ứng) (2) Từ (1) và (2) ED CF 5cm Xét tam giác AED vuông tại E ta có: AE2 ED2 AD2 (định lý Py – ta – go) AE 2 52 132 AE 2 25 169 AE 2 169 25 AE 2 144 AE 12cm Diện tích hình thang ABCD là: 1 1 SABCD AB CD .12 180cm2 2 2 Công thức tính diện tích hình thoi. Lý thuyết Diện tích hình thoi bằng nửa tích hai đường chéo.d 2 trong đó d1,d 2 là độ dài hai đường chéo. 2 Cho ABCD là hình thoi, hai đường chéo AC và BD có độ dài là d1,d 2.
Khi đó diện tích hình thoi ABCD là: 1 1 S AC. Các ví dụ Ví dụ 1: Tính diện tích hình thoi có cạnh bằng 17cm, tổng hai đường chéo bằng 46cm. Lời giải: Giả sử hình thoi cần tính diện tích là ABCD. Vì tổng độ dài hai đường chéo là 46cm nên ta có: AC + BD = 46 (1).
Giả sử AC < BD. Vì ABCD là hình thoi nên AC BD (tính chất hai đường chéo cắt nhau của hình thoi). Gọi O là giao điểm của AC và BD AOD 90 Vì O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD nên O là trung điểm của AC và BD. DO BD 2 Xét tam giác AOD vuông tại O ta có: AD2 AO2 OD2 2 2 AC BD 17 2 2 2 AC2 BD2 289 (2) 4 4 Từ (1) ta có: AC = 46 – BD thay vào (2) ta có: 46 BD BD2 2 289 4 4 2116 92BD BD2 BD2 289 4 4 2116 92BD 2BD2 289 4 2 1058 46BD BD 2 289 4 1058 46BD BD2 289 2 1058 46BD BD2 289.2 1058 46BD BD2 578 0 BD2 46BD 480 0 BD2 30BD 16BD 480 0 BD BD 30 16 BD 30 0 BD 30 BD 16 0 BD 30 0 BD 16 0 BD 30cm BD 16cm Trường hợp 1: Với BD = 30cm AC = 16cm Diện tích hình thoi ABCD cần tính là: 1 1 S= AC.30 240cm2 2 2 Trường hợp 2: Với BD = 16cm AC = 30cm (trái với giải thuyết AC < BD) Vậy diện tích hình thoi cần tính là 240cm2.
Ví dụ 2: Cho hình thoi ABCD có BD = 10cm, AC = 6cm.