Тема . ТурЛом (турнир Ломоносова)
Планиметрия на Турломе
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела турлом (турнир ломоносова)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#67200

В выпуклом четырёхугольнике две противоположные стороны равны и перпендикулярны, а две другие равны a  и b.  Найдите его площадь.

Источники: Турнир Ломоносова-2016, отборочный тур (см. turlom.olimpiada.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Когда в задачах по геометрии даны перпендикулярные прямые, но явно не обозначена точка их пересечения, то часто бывает, что нужно продлить прямые до их пересечения. Попробуйте сделать это и в нашей задаче. Какие фигуры получатся?

Подсказка 2

Правильно, получатся два прямоугольных треугольника — с гипотенузой, равной а, и с гипотенузой, равной b. Обозначьте неизвестные стороны какими-нибудь буквами, не забывая, что перпендикулярные стороны равны друг другу. Как теперь выразить площадь четырехугольника?

Подсказка 3

Верно, как разницу площадей этих прямоугольных треугольников! Теперь у нас есть формула для площади, но в ней всё ещё присутствуют неизвестные стороны. Значит, нужно найти, как ещё данные a и b из условия связаны c длинами неизвестных сторон. Какую теорему о прямоугольных прямоугольниках мы знаем?

Подсказка 4

Теорему Пифагора! Распишите теорему Пифагора для прямоугольных треугольников, немного преобразуйте и подставьте в формулу для площади!

Показать ответ и решение

Если a =b,  то получаем прямоугольник, у которого противоположные стороны параллельны, а не перпендикулярны.

Пусть для определённости дальше b> a.  Если a> b,  то нужно будет в ответе поменять буквы местами, поэтому учтём это знаком модуля.

Первое решение.

PIC

Обозначим длину двух равных сторон через x  . Продолжим их до пересечения и обозначим длины двух получившихся коротких отрезков через y  и z.  Площадь S  исходного четырёхугольника есть разность площадей двух прямоугольных треугольников: с катетами x +y  и x+ z  и с катетами y  и z  . Поэтому

2S = (x+ y)(x+ z)− yz = x2+xy +xz

По теореме Пифагора

y2+ z2 =a2,(x +y)2+ (x+ z)2 =b2

Поэтому

2   2    2
b− a = 2x +2xy+ 2xz = 4

В итоге площадь многоугольника равна

b2− a2
  4

Второе решение.

PIC

Из четырёх таких многоугольников можно сложить квадрат со стороной b,  из которого вырезан квадрат со стороной a.  Поэтому площадь одного многоугольника равна 14(b2 − a2).

Ответ:

 1 ||b2− a2||
4

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!