Прямоугольник — это двухмерная продолговатая фигура, которая имеет 4 стороны и 4 прямых угла. Находящиеся друг напротив друга стороны имеют одну длину, причем одна пара сторон длиннее другой. Если все стороны прямоугольника одинакового размера, то он является квадратом. Другими словами, квадрат — это особенный случай прямоугольника.

Через диагональ и угол между диагональю и стороной

Рис 1

Определить неизвестную сторону прямоугольника можно в том случае, если знаешь длину диагонали и угол средь ней и стороной. Такая конструкция образует пару прямоугольных треугольников, поэтому можно воспользоваться следующей формулой:

a = d * sinα

где d — это диагональ, а, b — одна из сторон фигуры.


Пример. Найти сторону прямоугольника, если диагональ равна 16 см, а угол между диагональю и этой стороной — 60º.

Решение.
D = 16, β = 60º, b = ?
b = 16 cos 60º
b = 16 * 0.5 = 8 см.

Через его площадь и известную сторону

Рис 3

Площадь прямоугольника вычисляется по формуле: S = ab. Следовательно

a = S / b

где S — площадь прямоугольника, b — известная сторона.


Пример. Площадь прямоугольника равна 60 единицам, а его длина равна 12 единицам. Подставляем известные значения в формулу, Вычислив, получим ширину = 60/12, значит ширина равна 5.

Через диагональ и известную сторону

Рис 2

Сторону прямоугольника можно вычислить, если известны его диагональ и другая сторона.
Диагональ — это отрезок прямой, соединяющий любые две несмежные вершины. Диагонали AC и BD равны. Одна из них разрезает прямоугольник на 2 прямоугольных треугольника, в которых диагональ образует гипотенузу, а две соседние стороны — остальные стороны треугольника. Отсюда :

a = √(d² — b²)

где d — диагональ, а, b — стороны.


Пример. Найти сторону прямоугольника, если диагональ равна 5 см, а другая сторона — 4 см.

Решение.
D=5, b=4, a=?
a = √(25 – 16) = √9 = 3 см.

Через диагональ и угол между диагоналями

Рис 5

Зная значение угла между двумя диагоналями и длину по крайней мере одной из них, можем рассчитать сторону прямоугольника, зная следующую формулу:

a = D • sin(α/2)

где D — диагональ, α — угол между диагоналями.


Пример. Длина диагонали прямоугольника равна 20 см, а угол между диагоналями — 30º. Найти сторону.

Решение.
a = 20 * (sin 30º / 2)
a = 20 * 0, 5 / 2 = 5 см.

Через периметр и другую известную сторону

Рис 4

Длину же мы можем вычислить, если известны периметр и ширина. Мы можем использовать формулу периметра для получения длины. P = 2 (a + b).

a = (P — 2b) / 2

где P — периметр прямоугольника, b — другая известная сторона.


Так, если P — 32 см, а b — 4 см, Подставим известные нам значения, получим a = (32 — 2*4).Вычислив, получим 12 см.

Другие примеры по решению задач на прямоугольник с использованием длины и ширины

  1. Длина и ширина прямоугольника равны 7 дюймам и 21 дюйму. Найдите его периметр.
    Результат: P прямоугольника = 2 (длина + ширина) = 2 (7 + 21) дюйма = 2 (28) дюймов = 56 дюймов
  2. Длина и ширина прямоугольника равны 0,3 м и 15 см. Найдите его площадь. Результат: Длина = 0,3 м, ширина = 15 см. Длина и ширина прямоугольника находятся в различных значениях, поэтому мы преобразуем одно из них. Переведем длину в сантиметры, умножив ее на 100, так как 1 м = 100 см. Итак, длина = 0,3 100 см = 30 см. Площадь = длина ширина = 30 см 15 см = 450 см².
  3. Одна сторона прямоугольника меньше другой на 7 см, а диагональ прямоугольника равна 17 см. Найти периметр прямоугольника. Решение. Пусть АВ=х. Тогда AD=х+7. Зная, что диагональ BD=17, используем теорему Пифагора и составим уравнение: AB² +AD² =BD². Получаем: х² +(х+7)² =17² ⇒ х² +х² +14х+49=289; 2х² +14х-240=0; х² +7х-120=0, отсюда по теореме Виета х1 =-15; х2 =8.Следовательно, АВ=8 см, AD=8+7=15 см. Периметр прямоугольника: P = 2∙ (AB+AD); P = 2∙ (8+15); P = 46 см. Ответ: 46 см.

Прямоугольник обладает широким спектром свойств. Некоторые из важных свойств прямоугольника приведены ниже.

  • Прямоугольник — это четырехугольник.
  • Противоположные стороны прямоугольника являются равными и параллельны друг другу.
  • Внутренний угол прямоугольника при каждой вершине равен 90°.
  • Сумма внутренних углов равна 360°.
  • Диагонали пересекаются друг с другом.
  • Длина диагоналей равна.
  • Длина диагоналей может быть получена с помощью теоремы Пифагора. Длина диагонали со сторонами a и b равна, диагональ = ( a2 + b2).
  • Поскольку стороны прямоугольника параллельны, его также называют параллелограммом.
  • Все прямоугольники являются параллелограммами, но все параллелограммы не являются прямоугольниками.