R3Ndn66uXjgCu
Zdjęcie przedstawia metalową konstrukcję na tle nieba.

Wielokąty

Źródło: dostępny w internecie: pxhere.com, domena publiczna.

5. Pole trapezu

Jak zaplanować ilość dachówek lub blachy na pokrycie powierzchni dachu w kształcie trapezu? Jak zmierzyć powierzchnię działki czy ogrodu o tym samym kształcie?

R1MOoXQYiFD7m
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Do rozwiązania tych zagadnień i innych zastosowań wykorzystać możemy wzór na pole trapezu.

Trapez
Definicja: Trapez

Trapez to czworokąt mający co najmniej jedną parę boków równoległych.

RX8hBsG3cr4W91
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ważne!

Trapezami są np. równoległoboki. Prostokąt to szczególny przykład trapezu prostokątnego, czyli takiego, w którym jest kąt prosty. Trapez równoramienny to trapez, w którym ramiona są równe i nierównoległe.

Wysokością w trapezie jest odległość między podstawami.

1
Przykład 1

Znajdź obraz trapezu ABCD w symetrii względem środka boku BC.

R1ahVPHiFCZbp1
Aplet przedstawia trapez A B C D. Obracając trapez o 180 stopni wokół środka boku BC otrzymujemy równoległobok zbudowany z dwóch jednakowych trapezów. Równoległobok ma bok równy sumie długości podstawy górnej i podstawy dolnej trapezu i wysokości równej wysokości trapezu.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Jeśli podstawy trapezu ABCD mają długości ab, natomiast odległość między nimi jest równa h, to długość podstawy równoległoboku jest równa a+b, a pole równoległoboku jest dwa razy większe od pola trapezu.

Przykład 2
RbbpLlewCXnlo1
Animacja przedstawia i uzasadnia prawdziwość wzoru na pole trapezu.
Pole trapezu
Twierdzenie: Pole trapezu
R1XKbT7TXt4RC1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Pole trapezu o podstawach długości a oraz b i wysokości h jest równe

P=a+b2h.

Obliczanie pola trapezu

Przykład 3

Obwód trapezu równoramiennego jest równy 22 cm. Jedna podstawa ma długość 3 cm, a druga jest trzykrotnie dłuższa. Wysokość jest o 1 cm krótsza od długości ramienia. Oblicz pole trapezu.

Zaznaczamy na rysunku sytuację przedstawioną w zadaniu, oznaczając a – długość ramienia trapezu. Dłuższa podstawa jest równa:

33 cm=9 cm.
R1VaPjNytyc9a1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Znajdziemy najpierw długość ramienia trapezu. Obwód trapezu jest równy 22 cm, zatem:

2a+3+9=22,
2a+12=22,
2a=22-12,
2a=10,
a=10:2,
a=5.

Ramię trapezu ma długość 5 cm.

Wysokość jest o 1 cm krótsza niż ramię, więc ma długość:

5 cm-1 cm=4 cm.

Obliczamy pole trapezu, korzystając z odpowiedniego wzoru.

P=12a+bh,
P=123+94,
P= 24 cm2.

Odpowiedź: Pole trapezu jest równe 24 cm2.

Przykład 4

W trapezie równoramiennym ABCD wysokość poprowadzona z wierzchołka kąta rozwartego dzieli podstawę AB na odcinki: AE długości 8 cmEB długości 25 cm . Ramię jest równe krótszej podstawie. Oblicz pole trapezu.

RQcFFH9Ipfg941
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Trapez jest równoramienny, zatem |FB|=|AE|=8 cm . Wynika z tego, że

|DC|=|FE|=25 cm8 cm=17 cm.

Długość ramienia AD jest równa krótszej podstawie, czyli wynosi 17 cm.

Wysokość h trapezu obliczamy z trójkąta prostokątnego AED, stosując twierdzenie Pitagorasa.

h2+AE2=AD2
h2+82=172
h2=172-82
h2=289-64
h2=225
h=225
h=15

Obliczamy pole trapezu.

P=AB+CD2h
P=8+25+17215
P=375 cm2

Pole trapezu jest równe 375 cm2.

Przykład 5

Podstawy trapezu prostokątnego ABCD są równe 410. Pole trapezu jest równe 56. Oblicz obwód trapezu.

R1ZgkfokNx4Ra1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Obliczamy wysokość trapezu h, korzystając ze wzoru na pole trapezu.

P=4+102h
56 =7h
h=8.

Trójkąt CEB jest prostokątny. Obliczmy długość jego przeciwprostokątnej x na podstawie twierdzenia Pitagorasa.

h2+62=x2
82+36=x2
64+36=x2
x2=100
x=10.

Zauważmy, że długość ramienia AD jest równa wysokości. Obliczamy obwód trapezu.

L=8+10+10+4=32.

Obwód trapezu jest równy 32.

Przykład 6

Piaskownica ma kształt sześciokąta o wymiarach (w cm) podanych na rysunku. Oblicz w m2 pole powierzchni zajmowane przez piaskownicę.

R1IAXIOUPCCsu1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Zauważmy, że sześciokąt, w kształcie którego jest piaskownica, możemy podzielić na dwa przystające trapezy o podstawach długości 300 cm150 cm oraz wysokości 2602 cm. Pole powierzchni piaskownicy jest więc równe sumie pól tych trapezów.

P=2300+15022602
P=450130
P=58500 cm2.

Zapisujemy pole powierzchni piaskownicy w m2, pamiętając, że 1 cm2=0,0001 m2.

58500 cm2=5,85 m2.

Pole powierzchni piaskownicy jest równe 5,85 m2.

Ćwiczenie 1

Oblicz pole każdej z figur, przyjmując za jednostkę pole jednej kratki.

RVjFucsaBLnqK1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R15C9PDKuLsBj
Uzupełnij luki, wpisując obliczone pola czworokątów. PA= Tu uzupełnijPB= Tu uzupełnijPC= Tu uzupełnijPD= Tu uzupełnij
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1BQNfskyswvI
Uporządkuj otrzymane pola od największego do najmniejszego. Kliknij w lukę, aby wyświetlić rozwijaną listę i wybierz poprawną odpowiedź. 1. PC, 2. PD, 3. PA@@PB, 4. PB@@PA >1. PC, 2. PD, 3. PA@@PB, 4. PB@@PA > 1. PC, 2. PD, 3. PA@@PB, 4. PB@@PA = 1. PC, 2. PD, 3. PA@@PB, 4. PB@@PA
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RQ9OvbD7Iwf18
Ćwiczenie 1
Uporządkuj otrzymane pola od największego do najmniejszego. Elementy do uszeregowania: 1. Trapez o podstawach długości 1cm3cm oraz wysokości 3cm., 2. Wielokąt złożony z dwóch figur, trapezu równoramiennego o podstawach długości 1cm2cm oraz wysokości 1cm oraz kwadratu, którego jednym z boków jest krótsza podstawa trapezu., 3. Trapez o podstawach długości 1cm3cm oraz wysokości 2cm., 4. Trapez o podstawach długości 2cm3cm oraz wysokości 2cm.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2

Wykaż, że pola wielokątów K, M, W są równe.

RuU7LUtyn11Re1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RIWSlvg9aZxe1
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3

Wysokość trapezu jest równa 10 cm. Oblicz pole trapezu, wiedząc, że

  1. suma długości jego podstaw jest równa 7 dm;

  2. jedna z podstaw trapezu jest trzykrotnie dłuższa od drugiej, a krótsza podstawa ma długość 9 cm;

  3. jego przekątne są równe i przecinają się w  połowie pod kątem prostym;

  4. jest to trapez prostokątny i kąt ostry ma miarę 45°, a krótsza podstawa ma długość 25 mm.

Rvvtd3yQjVQRF
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4

Oblicz pole każdego z trapezów: B, M, C.

RDjME724F1rDl1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RFF1gT1xbDpdc
Uzupełnij równości, przeciągając w luki odpowiednie liczby lub kliknij w lukę i wybierz odpowiedź z listy rozwijalnej. PB = 1. 34, 2. 8, 3. 8+5·202, 4. 10+5·154, 5. 3+54·2, 6. 2+32·3, 7. 160, 8. 7, 9. 1+2·14, 10. 10+5·202, 11. 6, 12. 150, 13. 140, 14. 52, 15. 32, 16. 1+2·12, 17. 3+2·12, 18. 2+52·2 = 1. 34, 2. 8, 3. 8+5·202, 4. 10+5·154, 5. 3+54·2, 6. 2+32·3, 7. 160, 8. 7, 9. 1+2·14, 10. 10+5·202, 11. 6, 12. 150, 13. 140, 14. 52, 15. 32, 16. 1+2·12, 17. 3+2·12, 18. 2+52·2PM = 1. 34, 2. 8, 3. 8+5·202, 4. 10+5·154, 5. 3+54·2, 6. 2+32·3, 7. 160, 8. 7, 9. 1+2·14, 10. 10+5·202, 11. 6, 12. 150, 13. 140, 14. 52, 15. 32, 16. 1+2·12, 17. 3+2·12, 18. 2+52·2 = 1. 34, 2. 8, 3. 8+5·202, 4. 10+5·154, 5. 3+54·2, 6. 2+32·3, 7. 160, 8. 7, 9. 1+2·14, 10. 10+5·202, 11. 6, 12. 150, 13. 140, 14. 52, 15. 32, 16. 1+2·12, 17. 3+2·12, 18. 2+52·2PC = 1. 34, 2. 8, 3. 8+5·202, 4. 10+5·154, 5. 3+54·2, 6. 2+32·3, 7. 160, 8. 7, 9. 1+2·14, 10. 10+5·202, 11. 6, 12. 150, 13. 140, 14. 52, 15. 32, 16. 1+2·12, 17. 3+2·12, 18. 2+52·2 = 1. 34, 2. 8, 3. 8+5·202, 4. 10+5·154, 5. 3+54·2, 6. 2+32·3, 7. 160, 8. 7, 9. 1+2·14, 10. 10+5·202, 11. 6, 12. 150, 13. 140, 14. 52, 15. 32, 16. 1+2·12, 17. 3+2·12, 18. 2+52·2
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 5
R474OFyhvzdzA
Oblicz pole trapezu, którego każdy z trzech boków jest równy 10 cm, a czwarty bok ma długość 26 cm. Uzupełnij odpowiedź, wpisując odpowiednią wartość w puste pole. Odpowiedź: Pole trapezu wynosi Tu uzupełnij cm2.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 6
R3qPlETJ6Znp6
Wysokość trapezu równoramiennego jest równa krótszej podstawie. Dłuższa podstawa jest trzykrotnie większa od krótszej. Pole trapezu jest równe 200. Ile wynosi jego obwód? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. 40+202, 2. 5+103, 3. 65+12, 4. 15+63
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RAWn2XZgbQzeG
Ćwiczenie 7
Pole pewnego trapezu jest równe 40. Odpowiedz na poniższe pytania i uzupełnij luki, wpisując poprawne wartości. Ile wynosi wysokość trapezu, jeśli suma długości jego podstaw jest równa 80?
Odpowiedź: Wysokość tego trapezu wynosi h= Tu uzupełnij. Ile wynosi długość a jednej z podstaw, jeżeli długość drugiej jest równa 8, a wysokość wynosi 0,5?
Odpowiedź: Długość tej podstawy wynosi a= Tu uzupełnij.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 8

Ile arów powierzchni ma działka pani Bożeny w kształcie trapezu przedstawionego na rysunku? Wymiary podane są w metrach.

R1QG7xlvJBDmG1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RnArOUEwgPizx
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RrT4VuSD500eo
Ćwiczenie 9
Zaznacz wszystkie zdania prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Wysokość trapezu może być jego bokiem., 2. Dwa trapezy mające podstawy tej samej długości mają równe pola., 3. Dwa trapezy równoramienne mające wysokości oraz ramiona tej samej długości mają równe pola., 4. Trapezy przystające mają równe pola.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 10

Udowodnij, że każdy trapez możemy przebudować na prostokąt o wymiarach a+b na h2, gdzie a to długość krótszej podstawy trapezu, b to długość dłuższej podstawy trapezu, a h to jego wysokość.

R1c2nFGUr5ibc
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RIxmYZxBEGN1f
Ćwiczenie 11
Dokończ poniższe zdania, tak by były prawdziwe. Kliknij w lukę, aby wyświetlić listę rozwijalną i wybierz poprawną odpowiedź. Jeśli trapez ma podstawy równej długości, to jest 1. kwadratem, 2. prostokątny, 3. równoległobokiem, 4. równoramienny, 5. prostokątem, 6. rombem.Jeśli dokładnie trzy boki trapezu są równe, to trapez jest 1. kwadratem, 2. prostokątny, 3. równoległobokiem, 4. równoramienny, 5. prostokątem, 6. rombem.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 12

Oblicz, ile wynosi pole trapezu przedstawionego na poniższym rysunku.

R112cpgZmVRA21
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R10v1hj47NLdU
Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. 12  cm ² , 2. 14  cm ²   , 3. 30  cm ² , 4. 26  cm ²
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 13

Wykaż, że pole trapezu A B C D jest równe polu trójkąta A D F.

RMR3Hn0bcx7eP1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R2UPD2vZ0k2rD
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 14

Obraz w kształcie prostokąta ma wymiary 2,2 m2,2 m. Drzwi w kształcie prostokąta mają wymiary 1 m2 m. Czy obraz można przenieść przez drzwi?

R1B7sLXzVyYpj
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 15
R1D9k2RJcxznd
Oblicz pole trapezu równoramiennego, w którym ramię ma długość 10, a krótsza podstawa 8. Wysokość trapezu jest równa długości krótszej podstawy. Uzupełnij odpowiedź, wpisując odpowiednią wartość w puste pole. Odpowiedź: Pole trapezu wynosi Tu uzupełnij.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 16
R1e0nwsc7hhKx
Przekątne trapezu równoramiennego przecinają się pod kątem 120° i dzielą kąty przy dłuższej podstawie na połowy. Dłuższa podstawa ma długość 12. Ile wynosi pole trapezu? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. 273, 2. 162, 3. 713, 4. 105
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RIAaTbpiLN7nr
Ćwiczenie 17
Pole trapezu jest równe 8. Oblicz wysokość tego trapezu, jeśli wiadomo, że jest ona równa sumie długości podstaw trapezu. Uzupełnij odpowiedź, wpisując odpowiednią wartość w puste pole. Odpowiedź: Wysokość trapezu wynosi Tu uzupełnij.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Notatnik

Możesz skorzystać z poniższego pola tekstowego do zapisania swoich notatek, rozwiązań zadań i innych informacji, które uważasz za potrzebne.

R1b8OvSPUG8s3
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.