Решение задач по геометрии для 8 класса.
Билет №1.
Определение четырехугольника. Виды четырехугольников.
Четырёхугольник - это геометрическая фигура, состоящая из четырёх точек (вершин), соединённых последовательно четырьмя отрезками (сторонами) так, что никакие два соседних отрезка не лежат на одной прямой, а никакие два не соседних отрезка не пересекаются. Виды четырехугольников: квадрат, прямоугольник, параллелограмм, ромб, трапеция, дельтоид.
Доказать теорему о площади параллелограмма.
Теорема: Площадь параллелограмма равна произведению его основания на высоту, проведенную к этому основанию.
Доказательство:
Пусть дан параллелограмм ABCD, где AD - основание, BH - высота.
Площадь параллелограмма можно найти как сумму площадей двух равных треугольников, на которые он делится диагональю.
$$S_{ABCD} = AD \cdot BH$$
Задача: Найти площадь ромба, если его высота 15 см, а острый угол 30°.
Решение:
Пусть дан ромб ABCD, BH - высота, ∠BAD = 30°.
Площадь ромба можно найти как произведение стороны на высоту: $$S = a \cdot h$$, где a - сторона ромба, h - высота.
Рассмотрим прямоугольный треугольник ABH. В нём ∠BAH = 30°, BH = 15 см.
Катет, лежащий против угла в 30°, равен половине гипотенузы.
Следовательно, AB = 2 \cdot BH = 2 \cdot 15 = 30 см.
$$S = 30 \cdot 15 = 450 \text{ см}^2$$
Ответ: 450 см²
Билет №2.
Параллелограмм. Определение. Свойства параллелограмма.
Параллелограмм - это четырёхугольник, у которого противоположные стороны попарно параллельны.
Свойства параллелограмма:
Доказать теорему о средней линии треугольника.
Теорема: Средняя линия треугольника параллельна одной из его сторон и равна половине этой стороны.
Доказательство:
Пусть MN - средняя линия треугольника ABC.
Проведём через точку N прямую, параллельную AC. Она пересечёт сторону BC в некоторой точке P.
Тогда MN || AC и NP || AB.
В четырехугольнике ANPM противоположные стороны попарно параллельны, следовательно, ANPM - параллелограмм.
MN = AP и AN = MP.
Так как M и N - середины сторон AB и BC, то AM = MB и BN = NC.
Следовательно, AM = AN = MB = NP = NC.
Треугольники BMN и NPC равны по двум сторонам и углу между ними (BM = NP, BN = NC, ∠B = ∠N).
Следовательно, MN = PC.
Так как MN || AC и MN = PC, то MN - средняя линия треугольника ABC.
Задача: В равнобокой трапеции боковая сторона 17 см, основания равны 10 см и 26 см. Найдите площадь трапеции.
Решение:
Пусть дана равнобокая трапеция ABCD, где AD = 26 см, BC = 10 см, AB = CD = 17 см.
Площадь трапеции можно найти по формуле: $$S = \frac{a+b}{2} \cdot h$$, где a и b - основания трапеции, h - высота.
Проведем высоты BH и CK.
Тогда AH = KD = (AD - BC) / 2 = (26 - 10) / 2 = 8 см.
Рассмотрим прямоугольный треугольник ABH. В нём AB = 17 см, AH = 8 см.
По теореме Пифагора: BH² = AB² - AH² = 17² - 8² = 289 - 64 = 225.
Следовательно, BH = √225 = 15 см.
$$S = \frac{10+26}{2} \cdot 15 = 18 \cdot 15 = 270 \text{ см}^2$$
Ответ: 270 см²