Кратко
- А — 4, Б — 1, В — 3, Г — 2
- Верные утверждения: б, в, г, д
- Стороны прямоугольника: 13 см и 15 см; оставшиеся стороны — 13 см, 15 см, 15 см.
- Углы: 70°, 70°, 110°, 110°.
- Площадь трапеции: 102 см².
- Доказательство ниже.
- Четырёхугольник \(QMKP\) — равнобедренная трапеция.
- Алгоритм построения ниже.
1. Соответствие
- Параллелограмм — четырёхугольник, у которого противоположные стороны равны и параллельны: А — 4.
- Прямоугольник — все углы прямые: Б — 1.
- Ромб — все стороны равны: В — 3.
- Трапеция — две стороны параллельны, а две другие нет: Г — 2.
2. Верные утверждения
- а) неверно: диагонали равны не у любого параллелограмма, а только у прямоугольника;
- б) верно: диагонали ромба перпендикулярны;
- в) верно: если диагонали четырёхугольника точкой пересечения делятся пополам, это параллелограмм;
- г) верно: у трапеции углы, прилежащие к боковой стороне, в сумме дают \(180^\circ\);
- д) верно: у ромба все стороны равны, а площадь \(S=ah\), поэтому все высоты одинаковы.
3. Периметр прямоугольника
Пусть соседняя сторона \(x\). Тогда \[ 2(13+x)=56, \] \[ 13+x=28,\quad x=15. \] Стороны: \(13\) см и \(15\) см.
4. Углы параллелограмма
Сумма двух соседних углов равна \(180^\circ\), значит \(140^\circ\) — сумма двух противоположных равных углов: \[ 140^\circ:2=70^\circ. \] Другие углы: \[ 180^\circ-70^\circ=110^\circ. \] Ответ: \(70^\circ,70^\circ,110^\circ,110^\circ\).
5. Площадь прямоугольной трапеции
Меньшая диагональ образует прямоугольный треугольник с высотой трапеции и меньшим основанием \(5\) см: \[ 13^2=5^2+h^2, \] \[ h^2=169-25=144,\quad h=12. \] Тогда \[ S=\frac{5+12}{2}\cdot 12=17\cdot 6=102\text{ см}^2. \]
6. Доказательство
Пусть в четырёхугольнике \(ABCD\): \[ AB=BC=CD=DA. \] Проведём диагональ \(AC\). Треугольники \(ABC\) и \(CDA\) равны по трём сторонам. Следовательно, накрест лежащие углы при секущей \(AC\) равны, значит \[ AB\parallel CD,\qquad BC\parallel AD. \] То есть \(ABCD\) — параллелограмм. Параллелограмм, у которого все стороны равны, по определению является ромбом.
7. Вид четырёхугольника
В параллелограмме \(MNPQ\): \[ QM\parallel NP,\qquad QM=NP. \] Точка \(K\) лежит на \(NP\), поэтому \(QM\parallel KP\). Значит, \(QMKP\) — трапеция.
Далее: \[ NK:KP=3:1 \Rightarrow NP=4KP. \] Но \(QM=NP\), поэтому \(QM=4KP\), то есть основания \(QM\) и \(KP\) не равны. Следовательно, \(QMKP\) не параллелограмм.
Если у трапеции диагонали равны, то она равнобедренная.
Ответ: равнобедренная трапеция.
8. Алгоритм построения трапеции по основаниям и диагоналям
Пусть \(a\) — большее основание, \(b\) — меньшее, \(d_1\) и \(d_2\) — диагонали.
- На прямой отложить отрезок \(AE=a+b\).
- На \(AE\) отметить точку \(D\) так, чтобы \(AD=a\). Тогда \(DE=b\).
- Построить треугольник \(ACE\) по сторонам: \[ AC=d_1,\qquad CE=d_2,\qquad AE=a+b. \]
- Через точку \(C\) провести прямую, параллельную \(AE\).
- Через точку \(D\) провести прямую, параллельную \(CE\). Точку пересечения с прямой из пункта 4 обозначить \(B\).
- Соединить точки \(A,B,C,D\).
Получится трапеция \(ABCD\), где \(AD=a\), \(BC=b\), \(AC=d_1\), \(BD=d_2\). Действительно, \(BCED\) — параллелограмм, поэтому \(BC=DE=b\) и \(BD=CE=d_2\).
