Теорема. Площадь прямоугольника равна произведению его смежных сторон.
Рассмотрим одно из доказательств этой теоремы, которое в школьном курсе не рассматривается.
Пусть нам дан прямоугольник со сторонами a, b и площадью S (рис. 1.21). Докажем, что
.
Рис. 1.21
Достроим прямоугольник до квадрата со стороной a + b. Площадь этого квадрата .
С другой стороны, этот квадрат составлен из данного прямоугольника с площадью S, равного ему прямоугольника с площадью S и двух квадратов с площадями
Из чего имеем:
,
.
Отсюда получаем:
.
Теорема доказана.
Площадь трапеции
Докажем следующую формулу для вычисления площади трапеции:
Площадь трапеции равна произведению одной из боковых сторон на длину перепендикуляра, опущенного на неё из середины другой боковой стороны.
Доказательство. Пусть ABCD – данная трапеция (), – середина стороны – перпендикуляр, опущенный из точки на прямую . (рис. 1.22)
Рис. 1.22
Проведём через точку K прямую, параллельную прямой АВ. Пусть М и Р – точки её пересечения с прямыми ВС и AD. Параллелограмм АВМР равновелик данной трапеции, так как пятиугольник АВСКР является для них общим, а треугольник СМК конгруэнтен треугольнику KPD, т. е. трапеция и параллелограмм составлены из одинаковых частей.
|
|
Поскольку площадь параллелограмма равна произведению его основания АВ на высоту КН, утверждение доказано.
Замечание. Последний абзац решения можно (более формально) записать и так:
,
(по построению),
(по стороне и двум прилежащим углам), поэтому
,
следовательно, .