Параллелограммы в задании 1 ЕГЭ: формулы площади и высоты
Задачи (35)
- № 27436… В параллелограмме ABCD AB = 3, AD = 21, … Найдите большую высоту параллелограмма.с разбором
- № 27582… Найдите площадь квадрата, если его диагональ равна 1.с разбором
- № 27601… Площадь прямоугольника равна 18. Найдите его большую сторону, если она на 3 больше меньшей стороны.с разбором
- № 27603… Найдите периметр прямоугольника, если его площадь равна 18, а отношение соседних сторон равно 1 : 2.с разбором
- № 27604… Периметр прямоугольника равен 42, а площадь 98. Найдите большую сторону прямоугольника.с разбором
- № 27605… Периметр прямоугольника равен 28, а диагональ равна 10. Найдите площадь этого прямоугольника.с разбором
- № 27606… Периметр прямоугольника равен 34, а площадь равна 60. Найдите диагональ этого прямоугольника.с разбором
- № 27610… Параллелограмм и прямоугольник имеют одинаковые стороны. Найдите острый угол параллелограмма, если его площадь равна половине площади прямс разбором
- № 27611Стороны параллелограмма равны 9 и 15. Высота, опущенная на первую сторону, равна 10. Найдите высоту, опущенную на вторую сторону параллелогрс разбором
- № 27612… Площадь параллелограмма равна 40, две его стороны равны 5 и 10. Найдите большую высоту этого параллелограмма.с разбором
- № 27613… Найдите площадь ромба, если его высота равна 2, а острый угол 30°.с разбором
- № 27614… Найдите площадь ромба, если его диагонали равны 4 и 12.с разбором
- № 27615… Площадь ромба равна 18. Одна из его диагоналей равна 12. Найдите другую диагональ.с разбором
- № 27616… Площадь ромба равна 6. Одна из его диагоналей в 3 раза больше другой. Найдите меньшую диагональ.с разбором
- № 27806… Сумма двух углов параллелограмма равна 100°. Найдите один из оставшихся углов. Ответ дайте в градусах.с разбором
- № 27807… Один угол параллелограмма больше другого на 70°. Найдите больший угол. Ответ дайте в градусах.с разбором
- № 27808… Диагональ параллелограмма образует с двумя его сторонами углы 26° и 34°. Найдите больший угол параллелограмма. Ответ дайте в градусах.с разбором
- № 27809… Периметр параллелограмма равен 46. Одна сторона параллелограмма на 3 больше другой. Найдите меньшую сторону параллелограмма.с разбором
- № 27812… Диагональ прямоугольника вдвое больше одной из его сторон. Найдите больший из углов, который образует диагональ со сторонами прямоугольникс разбором
- № 27817… Найдите высоту ромба, сторона которого равна … а острый угол равен 60°.с разбором
- № 27822… Найдите больший угол параллелограмма, если два его угла относятся как 3 : 7. Ответ дайте в градусах.с разбором
- № 27823… Найдите угол между биссектрисами углов параллелограмма, прилежащих к одной стороне. Ответ дайте в градусах.с разбором
- № 27824… Две стороны параллелограмма относятся как 3 : 4, а периметр его равен 70. Найдите большую сторону параллелограмма.с разбором
- № 27826… Биссектриса тупого угла параллелограмма делит противоположную сторону в отношении 4 : 3, считая от вершины острого угла. Найдите большую сс разбором
- № 27827… Точка пересечения биссектрис двух углов параллелограмма, прилежащих к одной стороне, принадлежит противоположной стороне. Меньшая сторона с разбором
- № 27828… Найдите большую диагональ ромба, сторона которого равна … а острый угол равен 60°.с разбором
- № 27829… Диагонали ромба относятся как 3 : 4. Периметр ромба равен 200. Найдите высоту ромба.с разбором
- № 27845… Диагонали четырехугольника равны 4 и 5. Найдите периметр четырехугольника, вершинами которого являются середины сторон данного четырехуголс разбором
- № 282851В ромбе ABCD угол ABC равен 122°;. Найдите угол ACD. Ответ дайте в градусах.с разбором
- № 282852В ромбе ABCD угол ACD равен 43°. Найдите угол ABC. Ответ дайте в градусах.с разбором
- № 317338Площадь параллелограмма ABCD равна 189. Точка E — середина стороны AD. Найдите площадь трапеции AECB.с разбором
- № 319056Площадь параллелограмма ABCD равна 153. Найдите площадь параллелограмма … вершинами которого являются середины сторон данного параллелограммс разбором
- № 319057Площадь параллелограмма ABCD равна 176. Точка E — середина стороны CD. Найдите площадь треугольника ADE.с разбором
- № 526245… Угол между стороной и диагональю ромба равен 54°. Найдите острый угол ромба.с разбором
- № 665285… Площадь параллелограмма ABCD равна 24. Точка E — середина стороны AD. Найдите площадь трапеции BCDE.с разбором
О чём эта подтема
Задание 1 профильного ЕГЭ по математике — это простая планиметрическая задача, где нужно найти длину отрезка, площадь фигуры, угол или другую числовую характеристику по данным условия. Параллелограммы (включая их частные виды — прямоугольник, ромб, квадрат) — одна из самых частых фигур в этом задании. Задачи решаются в одно-два действия, если знать нужные формулы наизусть и правильно определить, что именно связывает данные величины.
Главная трудность здесь не в сложности вычислений, а в том, чтобы быстро вспомнить подходящую формулу и не перепутать, какая сторона соответствует какой высоте или диагонали. Именно на этом чаще всего теряют баллы.
Что нужно знать
Определение и базовые свойства. Параллелограмм — четырёхугольник, у которого противоположные стороны попарно параллельны и равны. Свойства, которые пригодятся:
- Противоположные углы равны, соседние — в сумме дают : если угол при вершине равен , то угол при соседней вершине равен .
- Диагонали точкой пересечения делятся пополам.
- — это значит, что для вычисления площади не важно, какой из двух смежных углов параллелограмма использовать: синус будет одинаковым.
Формулы площади. Есть три рабочих варианта, и важно уметь выбрать подходящий по данным условия:
Через основание и высоту: где — высота, опущенная на сторону .
Через две смежные стороны и угол между ними:
Через диагонали и угол между ними:
Связь высот и сторон. Поскольку площадь одна и та же, но её можно выразить через любую пару «сторона—высота», верно равенство: Отсюда высоту, опущенную на сторону , всегда можно найти как Важный практический вывод: чем меньше сторона, тем больше высота, опущенная на неё, и наоборот. Это следует прямо из формулы : при фиксированной площади высота обратно пропорциональна стороне.
Диагонали параллелограмма. Если известны стороны , и угол между ними, диагонали находятся по теореме косинусов: а их сумма квадратов даёт удобное тождество:
Частные случаи.
- Прямоугольник: все углы , площадь , диагонали равны и находятся по теореме Пифагора: .
- Ромб: все стороны равны, площадь через диагонали , диагонали пересекаются под прямым углом.
- Квадрат: сторона , диагональ , площадь .
Эта последняя формула — — часто нужна именно в задании 1, когда дана только диагональ квадрата.
Как решать: метод и алгоритм
Шаг 1. Определить тип фигуры (параллелограмм в общем виде, прямоугольник, ромб или квадрат) — от этого зависит набор доступных формул.
Шаг 2. Выписать все данные: какие стороны, углы, диагонали известны, и что требуется найти.
Шаг 3. Выбрать формулу площади, которая связывает известные величины напрямую. Если дан угол и две стороны — используем . Если дана только диагональ квадрата — используем . Если даны диагонали и угол между ними — берём формулу через диагонали.
Шаг 4. Если в условии просят высоту, а не площадь, сначала найти площадь через удобную формулу, а затем выразить нужную высоту как .
Шаг 5. Если нужно найти большую высоту, сначала определить, на какую сторону она опускается: большая высота соответствует меньшей стороне (и наоборот). Это позволяет сразу понять, какую из двух высот считать, не находя обе.
Шаг 6. Проверить ответ на правдоподобность: высота не может быть больше стороны, на которую она не опирается, но не превышает смежную сторону параллелограмма (высота всегда меньше или равна той стороне, к которой она не перпендикулярна, то есть смежной стороне).
Разбор примера
Пример 1. В параллелограмме известно , , . Найдите большую высоту параллелограмма.
Шаг 1. Определяем, что дано: две смежные стороны и и синус угла между ними . Значит, площадь удобно найти по формуле через стороны и угол:
Шаг 2. Подставляем числа: Сначала упрощаем (так как ). Затем:
Шаг 3. В параллелограмме есть две высоты: одна опущена на сторону , другая — на сторону . По формуле находим обе:
Шаг 4. Сравниваем: больше, чем . Значит, большая высота опускается на меньшую сторону — это в точности подтверждает правило «меньшая сторона — большая высота».
Ответ: большая высота параллелограмма равна .
Обратите внимание: можно было сразу понять, что искомая большая высота будет опускаться на меньшую из сторон (), и вычислить только , не находя вторую высоту. Это экономит время на экзамене.
Пример 2. Найдите площадь квадрата, если его диагональ равна .
Шаг 1. Для квадрата со стороной и диагональю верно соотношение (по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника, образованного диагональю и двумя сторонами):
Шаг 2. Площадь квадрата , поэтому сразу получаем удобную формулу:
Шаг 3. Подставляем :
Ответ: площадь квадрата равна .
Эта задача показывает, насколько важно помнить формулу именно для квадрата — она позволяет решить задачу в одно действие, без промежуточного нахождения стороны.
Типичные ошибки
- Путаница между высотами. Часто ученики находят только одну высоту и не проверяют, действительно ли она большая. Нужно чётко помнить: большая высота соответствует меньшей стороне.
- Неверный выбор угла для синуса. В параллелограмме два вида углов (острый и тупой), но их синусы равны, поэтому ошибка обычно не в выборе угла, а в неверном применении косинуса вместо синуса при вычислении площади через стороны.
- Путаница между стороной и диагональю квадрата. Иногда вместо по ошибке используют или считают диагональ как сторону.
- Арифметические ошибки при сокращении дробей. В примере 1 легко ошибиться при умножении , если не сократить дробь заранее.
- Путаница между площадью и периметром. При беглом чтении условия можно перепутать, что именно спрашивают — длину высоты, диагонали или площадь.
- Забывают проверить правдоподобность ответа. Высота параллелограмма не может быть больше самой длинной стороны фигуры; если получилось иначе — где-то ошибка.
На что обратить внимание на экзамене
- Внимательно читайте, какая именно величина требуется: сторона, высота, диагональ или площадь. Ошибка в чтении условия — самая частая причина потери балла в задании 1.
- Держите под рукой (в памяти) три формулы площади параллелограмма и формулы для частных случаев — прямоугольника, ромба и квадрата, чтобы сразу выбрать подходящую без долгих рассуждений.
- Если задача требует «большую» или «меньшую» высоту/сторону, сначала определите логически, какой из двух вариантов подходит, а затем считайте только его — это экономит время.
- Проверяйте вычисления через сокращение дробей до итогового умножения — это снижает риск арифметической ошибки.
- В конце всегда прикидывайте, насколько разумен полученный ответ: сравнивайте высоту со сторонами, диагональ со сторонами и так далее.
- Задание 1 оценивается в один балл, поэтому не стоит тратить на него больше пары минут — как только формула определена, решение обычно занимает 1–2 строки вычислений.
Частые вопросы
Как быстро понять, какая высота параллелограмма больше?
Большая высота всегда опускается на меньшую сторону, а меньшая высота — на большую сторону. Это следует из формулы : при одинаковой площади высота обратно пропорциональна длине стороны, на которую она опущена.
Почему в формуле площади $S=ab\sin\alpha$ не важно, какой угол параллелограмма брать?
Потому что соседние углы параллелограмма в сумме дают , а . Синусы острого и тупого угла параллелограмма равны, поэтому результат площади не зависит от выбора угла.
Какая формула площади квадрата через диагональ самая быстрая?
Формула , где — диагональ. Она получается из теоремы Пифагора и позволяет найти площадь в одно действие, не вычисляя сторону квадрата отдельно.
Как связаны диагонали параллелограмма со сторонами?
Через теорему косинусов для каждой диагонали и тождество , которое удобно использовать, когда обе диагонали фигурируют в условии одновременно.
Чем отличается решение задачи для ромба от общего параллелограмма?
У ромба все стороны равны, а диагонали пересекаются под прямым углом, поэтому для площади удобнее использовать формулу вместо формулы через стороны и угол.