Как найти площадь треугольника вписанного в квадрат

Раз периметр квадрата равен 4 см, то каждая сторона квадрата равна 1 см

AD = CD = 1 см

1) Рассмотрим ∆ ADM и ∆ ABL — они прямоугольные и AD = AB; AM = AL => ∆ ADM = ∆ ABL и значит DM = BL

2) Пусть DM = BL = x см, тогда CM = CL = (1 — x) см

3) Смотрим ∆ MCL — прямоугольный равнобедренный. По теореме Пифагора: ML² = MC² + CL²

ML² = 2•(1-x)²

4) Смотрим ∆ MDA — прямоугольный. По теореме Пифагора: MA² = AD² + DM²

MA² = 1 + x²

5) Так как MA = ML, то MA² = ML² и 1 + x² = 2•(1-x)²

x² — 4x + 1 = 0

D = 16 — 4 = 12

x₁ = (4 — 2√3)/2 = 2-√3

x₂ = (4 + 2√3)/2 = 2+√3 > 1 — этот корень не подходит больше стороны квадрата

6) MA² = 1 + (2-√3)² = 1 + 4 — 4√3 + 3 = 8 — 4√3

7) S = MA² • sin60° / 2

S = (8 — 4√3) • √3 / 4 = (2√3 — 3) см² ≈ 0,464 см²

Ответ: S = = (2√3 — 3) см²

$begingroup$

I hope it’s valid to ask for «a more neat solution» of a problem on this network, despite the fact that I don’t have a strict definition of the word «neat».

Here is the square and the right triangle inscribed in it.

enter image description here

I did the following:
$$AC = Ah + hB$$
$$4sintheta = 4costheta + 3sintheta$$
So
$$tantheta = 4$$
But
$$sintheta = frac{tantheta}{sqrt{1+tan^2theta}}$$
Therefore
$$AC = 4sintheta = frac{16}{sqrt {17}}$$
$$text{Area} = left(frac{16}{sqrt {17}}right)^2$$

Community's user avatar

asked Apr 22, 2016 at 12:06

MMa's user avatar

$endgroup$

1

$begingroup$

Without using trigonometry:

enter image description here

enjoy…

By coloring triangles the same I am trying to emphasize the similar triangles, which are not necessarily equal (although red and blue triangles are). I don’t mean that the triangles with the same color has the same area, be careful.

answered Apr 22, 2016 at 17:25

newzad's user avatar

newzadnewzad

4,73524 silver badges49 bronze badges

$endgroup$

3

$begingroup$

I think your way is good, but we don’t need to find $tantheta$.

From $4sintheta=4costheta+3sintheta$, we have
$$sintheta=4costheta$$
Squaring the both sides gives
$$sin^2theta=16(1-sin^2theta)$$
from which we can have
$$sin^2theta=frac{16}{17}quadRightarrowquad text{(area)}=16sin^2theta=frac{16^2}{17}$$

answered Apr 22, 2016 at 12:30

mathlove's user avatar

mathlovemathlove

130k9 gold badges114 silver badges281 bronze badges

$endgroup$

$begingroup$

Here it’s another way.
The triangles AhC and Bhf are similar. If you put $Bh=x$ and $Bf=y$ you get the relations
$$x+frac{4}{3}y=frac{4} {3} x$$
$$9=x^2+y^2$$
From which you can obtain the length of the side and then the area

answered Apr 22, 2016 at 12:44

karmalu's user avatar

karmalukarmalu

1,3206 silver badges11 bronze badges

$endgroup$

$begingroup$

Here is another way of doing it.

After discovering that $tan theta = 4$, all the line segments can then be expressed in terms of k with Ah = 1k as a start.

enter image description here

Find the value of $k^2$ from
$$16k^2 – triangle yellow – triangle green – triangle blue = triangle red = dfrac {3 times 4}{2}$$

Required area follows.

answered Apr 22, 2016 at 15:18

Mick's user avatar

MickMick

16.8k4 gold badges28 silver badges55 bronze badges

$endgroup$

$begingroup$

I wanted to make this a comment but my reputation is not high enough. I believe your way is the best and it’s actually rather clever. Your formula has a typo (forgot to square the tangent in the denominator. $$sin(theta)=frac{tan(theta)}{sqrt{1+tan^2(theta)}}$$

This formula is easily derived by considering a right triangle with legs $tan(theta)$ and $1$ (and therefore hypotenuse $sqrt{1+tan^2(theta)}$. That will be true for all right triangles by the definition of tangent.

S.C.B.'s user avatar

S.C.B.

22.7k3 gold badges35 silver badges59 bronze badges

answered Apr 22, 2016 at 12:25

G-Cam's user avatar

G-CamG-Cam

2781 silver badge8 bronze badges

$endgroup$

1

$begingroup$

Denote: $AB=a, BF=x, BH=y$. Then:
$$begin{cases}a^2+(a-x)^2=25 (1)\
(a-y)^2+a^2=16 (2)\
x^2+y^2=9 (3)end{cases}$$

$(1)-(2)$:
$$(a-x)^2-(a-y)^2=x^2+y^2 Rightarrow 2a(y-x)=2y^2 Rightarrow a=frac{y^2}{y-x} (4)$$
$(4)to (2)$:
$$begin{align}left(frac{y^2}{y-x}-yright)^2+left(frac{y^2}{y-x}right)^2&=16 Rightarrow \
frac{y^2(x^2+y^2)}{(y-x)^2}&=16 stackrel{(3)}Rightarrow \
9y^2&=16(9-2xy) stackrel{(3)}Rightarrow \
144-9y^2&=32ysqrt{9-y^2} Rightarrow \
1104y^4-11808y^2+20736&=0 Rightarrow \
y_1&=frac{12}{sqrt{17}}; y_2=frac{12}{sqrt{65}} Rightarrow \
x_1&=frac3{sqrt{17}}; x_2=frac{21}{sqrt{65}}.end{align}$$

Hence, from $(4)$:
$$a=frac{y^2}{y-x}=frac{frac{144}{17}}{frac9{sqrt{17}}}=frac{16}{sqrt{17}}\
y-x<0 Rightarrow ain emptyset$$

Reference: WA answer.

answered May 9, 2019 at 19:31

farruhota's user avatar

farruhotafarruhota

31.1k2 gold badges18 silver badges51 bronze badges

$endgroup$

$begingroup$

Noting CAh and hBf are similar triangles in the linear ratio 4:3, redraw the original figure in a 4×4 square. The square of its hypotenuse Ch² is therefore 17 (see figure) — which is too large, it should be 4² or 16. Since the area of any similar figure is proportional to the square of any of its linear dimensions, simply scale the 4×4 square by 16/17 to find the area of the original figure: 16²/17

redrawn figure

answered Nov 26, 2019 at 9:05

Trevor William Smith's user avatar

$endgroup$

$begingroup$

let’s say $AC=x$ , $Ah=y$ and therefore $hB=x-y$. $hAC$ and $fBh$ are similar triangles so:

$frac{x}{4}=frac{x-y}{3} $

$y=frac{x}{4}$

$frac{x^2}{16}+x^2=16$

$x^2=frac{256}{17}$

Link to the solution

answered Sep 13, 2022 at 12:22

Anar's user avatar

AnarAnar

19310 bronze badges

$endgroup$

1

You must log in to answer this question.

Not the answer you’re looking for? Browse other questions tagged

.

0 / 0 / 0

Регистрация: 02.12.2017

Сообщений: 49

1

Найти площадь равностороннего треугольника, вписанного в квадрат

02.01.2018, 16:00. Показов 7770. Ответов 6


Студворк — интернет-сервис помощи студентам

В квадрат вписан равносторонний треугольник таким образом, что одна вершина треугольника совпадает с одной из вершин квадрата. Найдите площадь треугольника, если известно, что сторона квадрата равна 10 см.



0



1767 / 971 / 180

Регистрация: 24.02.2013

Сообщений: 2,790

Записей в блоге: 12

02.01.2018, 21:19

2

См.картинку.

Миниатюры

Найти площадь равностороннего треугольника, вписанного в квадрат
 



0



3944 / 2858 / 665

Регистрация: 08.06.2007

Сообщений: 9,668

Записей в блоге: 4

02.01.2018, 22:17

3

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?a — сторона треугольника. https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?S=frac{a^2sqrt 3}{4}.qquad a^2=left(frac{10}{cos 15^circ}right)^2=frac{100}{cos^2 15^circ}=frac{100cdot 2}{1+cos 30^circ}=frac{200}{1+frac{sqrt 3}{2}}=frac{400}{2+sqrt 3}



0



1767 / 971 / 180

Регистрация: 24.02.2013

Сообщений: 2,790

Записей в блоге: 12

02.01.2018, 22:35

4

Так это больше 100?!



0



3944 / 2858 / 665

Регистрация: 08.06.2007

Сообщений: 9,668

Записей в блоге: 4

02.01.2018, 22:40

5

Цитата
Сообщение от Nacuott
Посмотреть сообщение

Так это больше 100?!

Я не дорешал. Я только вычислил https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?a^2



0



1767 / 971 / 180

Регистрация: 24.02.2013

Сообщений: 2,790

Записей в блоге: 12

02.01.2018, 23:55

6

Тогда верно, а у меня нет
Но картинка верная.



0



Эксперт по математике/физике

3971 / 2950 / 894

Регистрация: 19.11.2012

Сообщений: 6,063

03.01.2018, 10:54

7

А вот без тригонометрии.
Пусть х — самый маленький катет на рисунке Nacuott. Тогда искомая площадь S равна
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?<br />
S=100-2frac{10x}{2}-frac{(10-x)^2}{2}=50-frac{x^2}{2}.<br />
Для вычисления х используем условие задачи и теорему Пифагора
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?<br />
x^2+10^2=2(10-x)^2 Rightarrow  x=20-10sqrt3.<br />
Отсюда
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?<br />
S=200sqrt3-300.<br />



0



Найти площадь правильного треугольника, вписанного в квадрат со стороной а, если одна из вершин треугольника совпадает с вершиной квадрата.

Перед вами страница с вопросом Найти площадь правильного треугольника, вписанного в квадрат со стороной а, если одна из вершин треугольника совпадает с вершиной квадрата?, который относится к
категории Математика. Уровень сложности соответствует учебной программе для
учащихся 5 — 9 классов. Здесь вы найдете не только правильный ответ, но и
сможете ознакомиться с вариантами пользователей, а также обсудить тему и
выбрать подходящую версию. Если среди найденных ответов не окажется
варианта, полностью раскрывающего тему, воспользуйтесь «умным поиском»,
который откроет все похожие ответы, или создайте собственный вопрос, нажав
кнопку в верхней части страницы.

Как найти площадь треугольника – все способы от самых простых до самых сложных

Зависит от того, какой треугольник.

33 486

Как найти площадь треугольника – все способы

Чтобы найти площадь треугольника, надо сначала определить тип треугольника: прямоугольный, равнобедренный, равносторонний. Если он у вас не такой – отталкивайтесь от других данных: высоты, вписанной или описанной окружности, длин сторон. Привожу все формулы ниже.

Если треугольник прямоугольный

То есть один из его углов равен 90 градусам.

Надо перемножить катеты и поделить на два. Катеты – это две меньшие стороны, в сравнении с гипотенузой. Гипотенуза – это самая длинная сторона, она всегда находится напротив угла в 90 градусов.

формула площади прямоугольного треугольника

Если он равнобедренный

То есть у него равны боковые стороны. В таком случае надо провести высоту к основанию (той стороне, которая не равна «бедрам»), перемножить высоту с основанием и поделить результат на два.

Формула площади равнобедренного треугольника

Если он равносторонний

То есть все три стороны равны. Ваши действия такие:

  1. Найдите квадрат стороны – умножьте эту сторону на нее же. Если у вас сторона равна 4, умножьте 4 на 4, будет 16.
  2. Умножьте полученное значение на корень из 3. Это примерно 1,732050807568877293527.
  3. Поделите все на 4.

Формула площади равностороннего треугольника

Если известна сторона и высота

Площадь любого треугольника равна половине произведения стороны на высоту, которая к этой стороне проведена. Именно к этой, а не к какой-то другой.

Формула площади треугольника по стороне и высоте

Чтобы провести высоту к стороне, надо найти вершину (угол), которая противоположна этой стороне, а потом опустить из нее на сторону прямую линию под углом в 90 градусов. На картинке высота обозначена синим цветом и буквой h, а линия, на которую она опускается, красным цветом и буквой a.

Если известны две стороны и градус угла между ними

Если вы знаете, чему равны две стороны и угол между ними, то надо найти синус этого угла, умножить его на первую сторону, умножить на вторую и еще умножить на ½:

Формула площади треугольника по сторонам и синусу угла

Если известны длины трех сторон

Делайте так:

  1. Найдите периметр. Для этого сложите все три стороны.
  2. Найдите полупериметр – разделите периметр на два. Запомните значение.
  3. Отнимите от полупериметра длину первой стороны. Запомните.
  4. Отнимите от полупериметра длину второй стороны. Тоже запомните.
  5. Отнимите от полупериметра длину третьей стороны. И ее запомните.
  6. Умножьте полупериметр на каждое из этих чисел (разницу с первой, второй и третьей стороной).
  7. Найдите квадратный корень.

Площадь треугольника по трем сторонам

Эта формула еще называется формулой Герона. Возьмите на заметку, если вдруг учитель спросит.

Если известны три стороны и радиус описанной окружности

Окружность вы можете описать вокруг любого треугольника. Чтобы найти площадь «вписанного» треугольника – того, который «вписался» в окружность, надо перемножить три его стороны и поделить их на четыре радиуса. Смотрите картинку.

По сторонам и радиусу описанной окружности

Если известны три стороны и радиус вписанной окружности

Если вам удалось вписать в треугольник окружность, значит она обязательно касается каждой из его сторон. Следовательно, расстояние от центра окружности до каждой из сторон треугольника – ее радиус.

Чтобы найти площадь, посчитайте сначала полупериметр – сложите все стороны и поделите на два. А потом умножьте его на радиус.

По сторонам и вписанной окружности

Это были все способы найти площадь треугольника. Спасибо, что дочитали статью до конца. Лайкните, если не трудно.

( 32 оценки, среднее 4.44 из 5 )

Оцените статью

ЕЖЕНЕДЕЛЬНАЯ РАССЫЛКА

Получайте самые интересные статьи по почте и подписывайтесь на наши социальные сети

ПОДПИСАТЬСЯ

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Не пропустите также:

  • Сайты по грузоперевозкам как найти груз
  • Как найти вездеход в snowrunner
  • Как найти чек халва
  • Составьте сложный план позволяющий раскрыть по существу тему наука как социальный институт
  • Как найти путь appdata local

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии