一道初中几何题-求梯形的面积等腰梯形ABCD的两个底为AB和CD,AB<CD, 腰AD=BC,点A到BC, CD和BD的距离分别是15, 18和10, 求梯形的面积。
解: 如图,设上底AB=x, 高线AF与BD的交点为H, 并AH=y,显然HF=18-y,根据勾股定理有:以及:因为三角形ABG相似于三角形HAG,所以:所以有:另外三角形AHB相似于三角形HFD,所以:带入后:此外,由于是等腰梯形,相对应的一个底角等于对顶的外角,所以三角形EBA和三角形FDA相似:带入数值:在三角形ADF利用勾股定理有:即:将方程1和2联立可以解出:即上底:和下底:最后梯形的面积为:解法2: 如图,设三个垂足分别是E, F和G, 显然这里存在两对相似的三角形, 分别是三角形ADF相似于三角形ABE, 以及三角形ADG相似于三角形ACE。
此外这里需要两个引理:等腰梯形是有外接圆的的四边形。
内接圆的四边形满足托勒密定理,即对边之积的和等于对角线之积。
由此设AD=a,根据相似性可以求出:以及:根据托勒密定理:得出:因此:在三角形ADF中利用勾股定理:解得:最后梯形的面积: