Чему равна площадь равностороннего треугольника с периметром 12 сантиметров?
Прошу подробное объяснение, чтобы школьник мог понять суть решения.
Чему равна площадь равностороннего треугольника с периметром 12 сантиметров?
Прошу подробное объяснение, чтобы школьник мог понять суть решения.
Чтобы посчитать площадь равностороннего треугольника, периметр которого равен 12 см, найдем его стороны.
Стороны равны: 12 ? 3 = 4 см.
Рассчитаем площадь по формуле:
S = 1/2 ? а ? h, где а - сторона треугольника, h - высота.
1)
Все стороны одинаковой длины а = b = c.
Все углы в равностороннем треугольнике одинаковые по 60°: 180 ? 3 = 60°.
Площадь треугольника равна:
S = 1/2 ? a ? a ? sin ?ab = 1/2 ? а^2 ? sin 60° =
S = 1,73 ? 16/4 = 1,73 ? 4 = 6,92 = 6,9.
Ответ: площадь равностороннего треугольника периметром 12 см равна 6,9 см2.
2)
Найдем высоту равностороннего треугольника, зная длину одной стороны (4 см). Зная высоту, можно найти площадь треугольника по формуле:
S = 1/2 ? а ? h.
Медиана СЕ (гипотенуза, высота) делит равносторонний треугольник АСВ на два прямых с одинаковой площадью АЕС, СЕВ.
Высота СE - катет прямоугольного треугольника СЕВ с гипотенузой СВ. Гипотенуза CВ - это длина одной стороны равностороннего треугольника ACB.
Высота (h) СЕ = CB ? sin СВЕ = a ? sin(60°) = v3/2 ? a.
h = 1,73 ? 2 ? 4 = 3,46.
S = 1/2 ? a ? h = 1/2 ? 4 ? 3,46 = 6,92 = 6,9.
Ответ: площадь треугольника равна 6,9 см2.
3) Высоту треугольника также можно вычислить по формуле, общей для всех треугольников:
h = 2/a vp?(p-c)?(p-b)?(p-b), ,
где, p – полупериметр треугольника.
Если периметр всех сторон равен 12 см, то полупериметр р = 12 ? 2 = 6.
Тогда находим высоту:
h = 2/4 v6 (6 - 4) ? (6 - 4) ? (6 - 4).
р = 1/2 v6 ? 2 ? 2 ? 2 = 1/2 v48 = 1/2 ? 6,93 = 3,47.
S = 1/2 ? a ? h = 1/2 ? 4 ? 3,47 = 2 ? 3,47 = 6,94 = 6,9.
Ответ: площадь треугольника равна 6,9 см2.
Есть формула, напрямую связывающая периметр любого треугольника и его площадь. То есть, достаточно знать периметр треугольника, а в случае равностороннего треугольника расчёт упрощается в разы. Формула Герона выглядит так:
Полупериметр равен 6, все три разности в скобках - 2. Получается корень квадратный из 48. А он равен 6,9280323028.
Примем площадь равной 6,9 квадратным сантиметрам.
И ни синусы, ни высота не нужны.
Точнее и проще, на мой взгляд.
Когда в треугольнике задан периметр . то сразу напрашивается формула Герона , хотя для равностороннего треугольника формула может быть проще.
1)Площадь по формуле Герона :
Сразу найдём полупериметр р = 12\2 = 6 .
Площадь треугольника S = vp*(p - a )*(p - b )*(p - c ) , где а , b , c - стороны треугольника , и в нашем случае a = b = c = p\3 = 12 \3 = 4 , тогда S = v 6 * (6 - 4 ) * ( 6 - 4 ) * (6 - 4 ) = v 6 * 2 * 2 * 2 = v48 = 4*v3 , ответ так и можно оставить.
2)учитывая , что сторона треугольника а = 12\3 = 4 Э а высота , опущенная на основание = v (a^2 - (a/2)^2) = v (a ^2 *v3 )/2 =a * v3/2 . тогда найдём площадь как полупроизведение основания на высоту :
S =a ^2 *v3 /2 *2 = 4*v3
Для того, чтобы вычислить площадь равностороннего треугольника по известному периметру данного треугольника, для начала нужно вычислить длину сторон, исходя из известного нам периметра.
Итак, периметр Р = 12 см, а так как треугольник у нас равносторонний, то для определения стороны треугольника мы наш периметр делим на три, а это а = b = c = Р / 3 = 12 / 4 = 4 см.
Теперь можно и перейти к вычислению самой площади равностороннего треугольника, используя формулу Герона, которая выглядит так :
Так как у нас уже известны и периметр и все стороны треугольника, подставляем наши данные в эту формулу и получаем ответ - 6.928 см.
Если школьник ещё не изучал тригонометрию, то задачу можно решить пользуясь теоремой Пифагора. S = 1/2*а*h, где а - сторона треугольника. Все стороны одинаковой длины а=12/3=4. Высота делит сторону на 2 и по теореме Пифагора h^2=a^2-a^2/4=a^2*3/4, h=а*v3/2. S = 1/2*а*а*v3/2=а^2*v3/4=16*v3/4=4*v3=4*1,732...=6,928... квадратных сантиметров.
Добавить комментарий