几何 · 梯形

梯形

至少有一组对边平行的四边形。面积是两条平行边的和乘它们之间的距离再除以2:S = (a + b)h/2。

梯形与本页画面

梯形是至少有一组对边平行的四边形。平行的两边叫底aa和bb,另外两边叫腰,两底之间的距离叫高hh。画面把两底放在两条平行线上,只要上底长于0,在那里做出的形状都是梯形(a=0a = 0时成了三角形);读数条列出它同时属于哪些更窄的图形,并算出面积。

梯形的面积
S=(a+b) h2S = \frac{(a + b)\,h}{2}

平行四边形也是梯形吗

按本页的定义,是。平行四边形有两组对边平行,当然满足“至少一组”;矩形、菱形、正方形也一样。也有一种定义要求恰好一组,那样平行四边形就不是梯形。本页用“至少一组”:对梯形证明的结论对平行四边形同样成立,不用另列一种情形。a=ba = b时,面积公式和中位线长(a+b)/2(a + b)/2照样给出正确的结果。

等腰梯形同一底上的两个底角相等,所以两腰相等,两条对角线也相等。只有两腰相等还不够:斜的平行四边形两腰也相等,却不是等腰梯形,矩形才是。直角梯形有一条腰垂直于两底,这条腰就是高。

面积为什么是(a + b)h/2

红键的三种证明,都把梯形拼成面积已知的图形。两个一样的梯形,一个绕腰的中点转半圈,拼成底为a+ba + b、高为hh的平行四边形,梯形是它的一半。一条对角线把梯形分成两个高都是hh的三角形,底分别是aa和bb。沿中位线剪开,把上面一块转过来,拼成底为a+ba + b、高为h/2h/2的平行四边形。

a=ba = b时是平行四边形,按本页的定义它仍是梯形,公式给出它的面积bhbh。a=0a = 0时上底缩成一点:公式给出bh/2bh/2,正是三角形的面积;但三角形不是四边形,这是梯形这一族的尽头,不是又一种梯形。上底沿它所在的直线滑动,两底和高都不变,所以形状斜成什么样,面积都一样,高落到图形外面也一样。

值得注意

  • “上底”“下底”只是叫法。梯形侧过来、两底竖着,还是梯形:要看的是哪两边平行。

操作

  • 直接拖上底,可以让它沿所在直线滑动或升降。选中一个顶点后,方向键每次移动0.1(按住Shift为0.01)。

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