← Маршрут ЕГЭ
Тема 38 из 72 · Планиметрия

Площади всех фигур. Длина окружности и дуги

Формула Герона, S=πR², длина дуги C=2πR·(α/360°)

ТГ-каналПодписывайся · там же запись на вводный урок t.me/algo_math ↗

Площади плоских фигур

1. Треугольник

  • Через основание и высоту: $S = \dfrac{1}{2} a h$
  • Через две стороны и угол между ними: $S = \dfrac{1}{2} a b \sin C$
  • Формула Герона: $S = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}$, где $p = \dfrac{a+b+c}{2}$
  • Через радиус описанной окружности: $S = \dfrac{abc}{4R}$
  • Через радиус вписанной окружности: $S = p r$

Частные случаи:

  • Прямоугольный: $S = \dfrac{1}{2} a b$ (где $a,b$ — катеты)
  • Равносторонний: $S = \dfrac{a^2 \sqrt{3}}{4}$
  • Равнобедренный: $S = \dfrac{1}{2} a^2 \sin \alpha$ (где $a$ — боковая сторона, $\alpha$ — угол при вершине)

2. Четырёхугольники

Прямоугольник: $S = a b$

Квадрат: $S = a^2 = \dfrac{d^2}{2}$

Параллелограмм:

  • $S = a h$ — через сторону и высоту
  • $S = a b \sin \alpha$ — через две стороны и угол между ними
  • $S = \dfrac{1}{2} d_1 d_2 \sin \varphi$ — через диагонали и угол между ними

Ромб:

  • $S = a h$
  • $S = a^2 \sin \alpha$
  • $S = \dfrac{d_1 d_2}{2}$ — диагонали перпендикулярны!

Трапеция: $S = \dfrac{a+b}{2} \cdot h = m \cdot h$, где $m$ — средняя линия

Произвольный четырёхугольник: $S = \dfrac{1}{2} d_1 d_2 \sin \varphi$ (через диагонали и угол между ними)

3. Круг и его части

Круг: $S = \pi R^2$

Сектор: $S = \dfrac{\alpha}{360^\circ} \cdot \pi R^2 = \dfrac{\alpha}{2} R^2$ ($\alpha$ в радианах)

Сегмент: $S = S_{\text{сектора}} - S_{\text{треугольника}}$ (площадь сектора минус площадь треугольника, образованного радиусами и хордой)

Длина дуги: $l = \alpha R$ ($\alpha$ в радианах)

Важно

Перевод градусов в радианы: $\alpha_{\text{рад}} = \dfrac{\alpha^\circ \pi}{180}$. Пример: $60^\circ = \dfrac{\pi}{3}$.

4. Примеры

Пример 1 (треугольник)

Найдите площадь треугольника со сторонами $7, 8, 9$.

  1. $p = \dfrac{7+8+9}{2} = 12$.
  2. $S = \sqrt{12 \cdot (12-7) \cdot (12-8) \cdot (12-9)} = \sqrt{12 \cdot 5 \cdot 4 \cdot 3} = \sqrt{720} = 12\sqrt{5}$.

Ответ: $12\sqrt{5}$.

Пример 2 (параллелограмм)

Стороны параллелограмма равны 7 и 5, угол между ними $30^\circ$. Найдите площадь.

  1. $S = ab \sin \varphi = 7 \cdot 5 \cdot \sin 30^\circ = 35 \cdot \dfrac{1}{2} = 17{,}5$.

Ответ: $17{,}5$.

Пример 3 (трапеция)

Основания трапеции равны 6 и 10, высота равна 4. Найдите площадь.

  1. $S = \dfrac{a+b}{2} \cdot h = \dfrac{6+10}{2} \cdot 4 = 8 \cdot 4 = 32$.

Ответ: $32$.

Пример 4 (ромб)

Диагонали ромба равны 8 и 6. Найдите площадь и сторону.

  1. $S = \dfrac{d_1 d_2}{2} = \dfrac{8 \cdot 6}{2} = 24$.
  2. Сторона: $a = \sqrt{\left(\dfrac{8}{2}\right)^2 + \left(\dfrac{6}{2}\right)^2} = \sqrt{16 + 9} = 5$.

Ответ: $S = 24$, $a = 5$.

Пример 5 (сектор)

Радиус круга равен 6, центральный угол сектора равен $60^\circ$. Найдите площадь сектора.

  1. $S = \dfrac{\alpha}{360^\circ} \cdot \pi R^2 = \dfrac{60}{360} \cdot \pi \cdot 36 = \dfrac{1}{6} \cdot 36\pi = 6\pi$.

Ответ: $6\pi$.