Вопрос задан 09.05.2025 в 08:28. Предмет Геометрия. Спрашивает Сазонова Полина.

Докажите, что диагонали равнобедренной трапеции равны.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Аверин Макс.

Докажем, что диагонали равнобедренной трапеции равны, используя свойства геометрических фигур.

Пусть дана равнобедренная трапеция ABCD, где основания ABAB и CDCD (так что ABCDAB \parallel CD), а боковые стороны ADAD и BCBC равны:
AD=BCAD = BC
Наша цель — доказать, что диагонали ACAC и BDBD равны:
AC=BDAC = BD

Шаг 1: Используем свойства равнобедренной трапеции

По определению, равнобедренная трапеция — это трапеция, у которой боковые стороны равны, а основания — параллельны. Это означает, что углы при основаниях равны:

DAB=CBA,ADC=BDC\angle DAB = \angle CBA, \quad \angle ADC = \angle BDC

Шаг 2: Рассмотрим треугольники

Рассмотрим треугольники ABD\triangle ABD и CDB\triangle CDB. Однако эти треугольники не равны по построению. Вместо этого рассмотрим треугольники ABD\triangle ABD и CBA\triangle CBA.

Тогда обратим внимание на треугольники ABC\triangle ABC и DBC\triangle DBC, построенные по диагоналям. Но для доказательства проще всего воспользоваться треугольниками ABD\triangle ABD и CDB\triangle CDB, где диагонали являются сторонами.

Теперь рассмотрим треугольники ABC\triangle ABC и DCB\triangle DCB:

В треугольниках ABC\triangle ABC и DCB\triangle DCB:

  • ABCDAB \parallel CD — основания трапеции.

  • AD=BCAD = BC — по условию.

  • Углы при основаниях равны:
    DAB=CBA\angle DAB = \angle CBA (как внутренние накрест лежащие при параллельных прямых и секущей).

Шаг 3: Используем треугольники ABD\triangle ABD и CDB\triangle CDB

Рассмотрим треугольники ABD\triangle ABD и CDB\triangle CDB:

  • AB=CDAB = CD (основания могут быть не равны — не годится).
    Значит, правильнее будет сравнивать треугольники ABD\triangle ABD и CBA\triangle CBA.

Шаг 4: Рассмотрим треугольники ABC\triangle ABC и DCB\triangle DCB

Рассмотрим треугольники ABC\triangle ABC и DCB\triangle DCB:

  • ABCDAB \parallel CD

  • AD=BCAD = BC

  • Угол DAB=CBA\angle DAB = \angle CBA

Чтобы доказать равенство диагоналей, рассмотрим треугольники ABC\triangle ABC и DCB\triangle DCB, и покажем, что они равны по трем сторонам.

Проведём диагонали ACAC и BDBD.

Теперь рассмотрим треугольники ABC\triangle ABC и DCB\triangle DCB:

  • Сторона ABCDAB \parallel CD и AD=BCAD = BC

  • Углы при основаниях равны:
    DAB=CBA\angle DAB = \angle CBA, значит, треугольники ABD\triangle ABD и CBA\triangle CBA равны по двум сторонам и углу между ними.

Тогда:

  • В треугольниках ABD\triangle ABD и CBA\triangle CBA:

    • AB=ABAB = AB — общая сторона

    • AD=BCAD = BC — боковые стороны равны

    • DAB=CBA\angle DAB = \angle CBA — углы при основании

По признаку две стороны и угол между ними треугольники ABD\triangle ABD и CBA\triangle CBA равны. А раз треугольники равны, то и их соответственные стороны равны:

AC=BDAC = BD

Вывод:

В равнобедренной трапеции диагонали равны, поскольку треугольники, образованные диагоналями и боковыми сторонами, равны по двум сторонам и углу между ними. Следовательно,

AC=BD\boxed{AC = BD}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Геометрия

Последние заданные вопросы в категории Геометрия

Задать вопрос