Как найти соотношение сторон прямоугольника

Обновлено: 07.07.2024

Соотношение сторон из геометрической формы представляет собой отношение его размеров в разных измерениях. Например, соотношение сторон прямоугольника - это отношение его длинной стороны к более короткой стороне - отношение ширины к высоте, когда прямоугольник ориентирован как «пейзаж».

Соотношение сторон чаще всего выражается двумя целыми числами, разделенными двоеточием (x: y), реже - простой или десятичной дробью . Значения x и y представляют не фактическую ширину и высоту, а скорее соотношение между шириной и высотой. Например, 8: 5, 16:10, 1,6: 1, 8 ⁄ 5 и 1,6 - все способы представления одного и того же соотношения сторон.

В объектах с более чем двумя измерениями, таких как гипер прямоугольники , соотношение сторон можно определить как отношение самой длинной стороны к самой короткой стороне.

СОДЕРЖАНИЕ

Приложения и использование

Этот термин чаще всего используется в отношении:

Графика / изображение
Фотолитография : соотношение сторон вытравленной или осажденной структуры - это отношение высоты ее вертикальной боковой стенки к ее ширине.

Соотношение сторон простых форм

Прямоугольники

Для прямоугольника соотношение сторон обозначает отношение ширины к высоте прямоугольника. У квадрата минимально возможное соотношение сторон 1: 1.

4: 3 = 1,3 : некоторые (не все) компьютерные мониторы 20-го века ( VGA , XGA и т. Д.), Телевидение стандартной четкости
2 : 1 знак равно 1,414 . >: 1 = 1,414 . > : международные форматы бумаги ( ISO 216 )
3: 2 = 1,5: фотопленка 35 мм , iPhone (до iPhone 5 ) отображает
16:10 = 1,6: широко используемые широкоформатныекомпьютерные дисплеи ( WXGA )
Φ: 1 = 1,618 . золотое сечение , близкое к 16:10
5: 3 = 1. 6 : супер 16 мм , стандартный датчик пленки во многих европейских странах
16: 9 = 1. 7 : широкоэкранный телевизор
2: 1 = 2: домино
64:27 = 2. 370 : сверхширокий экран, 21: 9
32: 9 = 3. 5 : супер ультра-широкоформатный

Эллипсы

Для эллипса соотношение сторон обозначает отношение большой оси к малой оси . Эллипс с соотношением сторон 1: 1 - это круг.

Соотношение сторон общих форм

В геометрии существует несколько альтернативных определений соотношений сторон общих компактов в d-мерном пространстве:

Соотношение диаметра и ширины (DWAR) компактного набора - это отношение его диаметра к его ширине. У круга минимальный DWAR равен 1. У квадрата есть DWAR равный . 2 >>
Соотношение сторон куба и объема (CVAR) компактного набора - это корень d-й степени из отношения d- объема наименьшего окружающего параллельного осям d- куба к собственному d- объему набора . Квадрат имеет минимальный CVAR, равный 1. У круга CVAR равен . Прямоугольник, параллельный оси шириной W и высотой H , где W > H , имеет CVAR . 2 >> W 2 / W ЧАС знак равно W / ЧАС / WH>> = >>

Если размер d фиксирован, то все разумные определения соотношения сторон эквивалентны с точностью до постоянных коэффициентов.

Обозначения

Соотношения сторон математически выражаются как x : y (произносится как «x-to-y»).

Кинематографические соотношения сторон обычно обозначаются как (округленное) десятичное число, кратное ширине и единице высоты, тогда как фотографические и видеографические соотношения сторон обычно определяются и обозначаются целочисленными отношениями ширины к высоте. В цифровых изображениях существует тонкое различие между соотношением сторон дисплея (изображение в том виде, в каком оно отображается) и соотношением сторон хранилища (соотношением размеров в пикселях); см. Отличия .

С помощю этого онлайн калькулятора можно найти сторону, периметр, диагональ прямоугольника, радиус описанной вокруг прямоугольника окружности и т.д.. Для нахождения незвестных элементов, введите известные данные в ячейки и нажмите на кнопку "Вычислить". Теоретическую часть и численные примеры смотрите ниже.

Определение 1. Прямоугольник − это параллелограмм, у которого все углы прямые (Рис.1).

Можно дать и другое определение прямоугольника.

Определение 2. Прямоугольник − это четырехугольник, у которого все углы прямые.

Свойства прямоугольника

Так как прямоугольник является параллелограммом, то все свойства параллелограмма верны и для прямоугольника.

1. Стороны прямоугольника являются его высотами.
2. Все углы прямоугольника прямые.
3. Квадрат диагонали прямоугольника равен сумме квадратов его соседних двух сторон.
4. Диагонали прямоугольника равны.
5. Около любого прямоугольника можно описать окружность, при этом диаметр описанной окружности равна диагонали прямоугольника.

Длиной прямоугольника называется более длинная пара его сторон.

Шириной прямоугольника называется более короткая пара его сторон.

Диагональ прямоугольника

Определение 3. Диагональ прямоугольника − это отрезок, соединяющий две несмежные вершины прямоугольника.

На рисунке 2 изображен диагональ d, который является отрезком, соединяющим несмежные вершины A и C. Прямоугольник имеет две диагонали.

Для вычисления длины диагонали воспользуемся теоремой Пифагора:

Из равенства (1) найдем d:

Пример 1. Стороны прямоугольника равны . Найти диагональ прямоугольника.

Решение. Для нахождения диаметра прямоугольника воспользуемся формулой (2). Подставляя в (2), получим:

Ответ:

Окружность, описанная около прямоугольника

Определение 4. Окружность называется описанной около прямоугольника, если все вершины прямоугольника находятся на этой окружности (Рис.3):

Формула радиуса окружности описанной около прямоугольника

Выведем формулу вычисления радиуса окружности, описанной около прямоугольника через стороны прямоугольника.

Нетрудно заметить, что радиус описанной около прямоугольника окружности равна половине диагонали (Рис.3). То есть

Подставляя (3) в (2), получим:

Пример 2. Стороны прямоугольника равны . Найти радиус окружности, описанной вокруг прямоугольника.

Решение. Для нахождения радиуса окружности описанной вокруг прямоугольника воспользуемся формулой (4). Подставляя в (4), получим:

Ответ:

Периметр прямоугольника

Определение 5. Периметр прямоугольника − это сумма всех его сторон. Обозначается периметр латинской буквой P.

Периметр прямоугольника вычисляется формулой:

где $ \small a $ и $ \small b $ − стороны прямоугольника.

Пример 3. Стороны прямоугольника равны . Найти периметр прямоугольника.

Решение. Для нахождения периметра прямоугольника воспользуемся формулой (5). Подставляя в (5), получим:

Ответ:

Формулы сторон прямоугольника через его диагональ и периметр

Выведем формулу вычисления сторон прямоугольника, если известны диагональ $ \small d $ и периметр $ \small P $ прямоугольника. Заметим: чтобы прямоугольник существовал, должно удовлетворяться условие $ \small \frac P2>d $ (это следует из неравенства треугольника).

Чтобы найти стороны прямоугольника запишем формулу Пифагора и формулу периметра прямоугольника:

(6)

(7)

Из формулы (7) найдем $ \small b $ и подставим в (6):

(8)

(9)

Упростив (4), получим квадратное уравнение относительно неизвестной $ \small a $:

Вычислим дискриминант квадратного уравнения (10):

(11)

Сторона прямоугольника вычисляется из следующих формул:

После вычисления $ \small a $, сторона $ \small b $ вычисляется или из формулы (12), или из (8).

Примечание. Легко можно доказать, что

Имеем $ \small \sqrt <2d ,$ $ \small P > 2d .$ Следовательно выполняется неравенство (*).

Пример 4. Диагональ прямоугольника равна , а периметр равен . Найти стороны прямоугольника.

Решение. Для нахождения сторон прямоугольника воспользуемся формулами (11), (12) и (8). Найдем сначала дискриминант $ \small D $ из формулы (11). Для этого подставим , в (11):

Подставляя значения и в первую формулу (12), получим:

Найдем другую сторону $ \small b $ из формулы (8). Подставляя значения и в формулу, получим:

Ответ: ,

Признаки прямоугольника

Признак 1. Если в параллелограмме диагонали равны, то этот параллелограмм является прямоугольником.

Признак 2. Если квадрат диагонали параллелограмма равен сумме квадратов его смежных сторон, то этот параллелограмм является прямоугольником.

Признак 3. Если углы параллелограмма равны, то этот параллелограмм является прямоугольником.

Диагональ прямоугольника - это всякий отрезок, который соединяет 2-е вершины противолежащих углов прямоугольника.

Диагонали прямоугольника имеют одинаковую длину.

Диагонали прямоугольника делятся точкой пересечения пополам.

Длина диагонали прямоугольника можно вычислить по теореме Пифагора. И она равняется квадратному корню из суммы квадратов длины и ширины.

Формулы для вычисления длины диагонали прямоугольника:

1. Формула диагонали прямоугольника через 2 стороны прямоугольника (по теореме Пифагора):

2. Формула диагонали прямоугольника через площадь и сторону:

3. Формула диагонали прямоугольника через периметр и сторону:

4. Формула диагонали прямоугольника через радиус окружности (описанной):

5. Формула диагонали прямоугольника через диаметр окружности (описанной):

6. Формула диагонали прямоугольника через синус угла, который прилегает к диагонали, и длину стороны противолежащей этому углу:

7. Формула диагонали прямоугольника через косинус угла, который прилегает к диагонали, и длину стороны, которая прилегает к этому углу:

8. Формула диагонали прямоугольника через синус острого угла между диагоналями и площадью прямоугольника:

Признаки прямоугольника.

Параллелограмм - это прямоугольник, если выполняются условия:

- Если диагонали его имеют одинаковую длину.

- Если квадрат диагонали параллелограмма равняется сумме квадратов смежных сторон.

- Если углы параллелограмма имеют одинаковую величину.

Стороны прямоугольника.

Длинная сторона прямоугольника является длиной прямоугольника, а короткая - ширина прямоугольника.

Формулы для определения длин сторон прямоугольника:

1. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через диагональ и еще одну сторону:

2. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через площадь и еще одну сторону:

3. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через периметр и еще одну сторону:

4. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через диаметр и угол α:

5. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через диаметр и угол β:

Окружность, описанная вокруг прямоугольника.

Окружность, описанная вокруг прямоугольника - это круг, который проходит сквозь 4-ре вершины прямоугольника, с центром на пересечении диагоналей прямоугольника.

Формулы определения радиуса окружности описанной вокруг прямоугольника:

1. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через 2-е стороны:

2. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через периметр квадрата и сторону:

3. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через площадь квадрата:

4. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через диагональ квадрата:

5. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через диаметр окружности (описанной):

6. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через синус угла, который прилегает к диагонали, и длину стороны противолежащей этому углу:

7. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через косинус угла, который прилегает к диагонали, и длину стороны у этого угла:

8. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через синус острого угла между диагоналями и площадью прямоугольника:

Угол между стороной и диагональю прямоугольника.

Формулы для определения угла между стороной и диагональю прямоугольника:

1. Формула определения угла между стороной и диагональю прямоугольника через диагональ и сторону:

2. Формула определения угла между стороной и диагональю прямоугольника через угол между диагоналями:

Угол между диагоналями прямоугольника.

Формулы для определения угла меж диагоналей прямоугольника:

1. Формула определения угла меж диагоналей прямоугольника через угол между стороной и диагональю:

2. Формула определения угла между диагоналями прямоугольника через площадь и диагональ:

В этой статье мы разберем в подробностях, как найти каждую из сторон прямоугольника. Посмотрим, какие ситуации возможны в задачах и разберем самые трудные и интересные из задач.

Длины прямоугольника

Для лучшего восприятия стоит располагать фигуру так, чтобы длина находилась в основании, а боковые стороны имели размеры ширины. Так будет проще решать задачи.

Перед тем, как перейти непосредственно к решению задач, нужно повторить несколько фактов, которые облегчат решение:

Диагонали прямоугольника равны.
Диагонали точкой пересечения делятся пополам.
Диагонали прямоугольника делят прямоугольник на 4 равнобедренных треугольника, которые равны между собой.

Рис. 1. Прямоугольник

Примеры решения задач

Решим задачу, связанную с формулами вычисления сторон прямоугольника. Рассмотрим несколько вариантов нахождения длин сторон при различных известных параметрах.

Задача 1

Известно, что площадь прямоугольника равна 21, а периметр 20. Найти стороны прямоугольника.

Такая задача содержит две неизвестных. Величины сторон a и b. Чтобы найти оба значения необходимо составить систему уравнений:

$(a+b)*2=P$ (уравнение нахождения периметра как суммы сторон фигуры)

$a*b=S$ (уравнение для нахождения площади)

При наличии двух неизвестных для решения системы необходимо наличие двух уравнений. Поэтому невозможно найти стороны прямоугольника, зная только площадь или только периметр.

Продолжим решение. Выразим значение a из первого выражения системы.

$(а+b)*2=Р$
$а+b=>$
$а=>-b$
Подставим значение периметра: $а=>-b=10-b$

Подставим получившееся выражение в уравнение нахождения площади:

Это квадратное уравнение. Решим его с помощью теоремы Виета. Такое уравнение будет иметь два корня. Сумма корней будет равна 10, а произведение 21. Такое возможно при значении корней 3 и 7, так как это единственные числа, подходящие под данные условия.

Значит, при $b=3$, $а=10-3=7$

При $b=7$, $a=10-7=3$. То есть в любом случае, стороны будут равны 7 и 3. Это и есть ответ задачи.

Задача 2

Известно, что сторона прямоугольника равна 16, а диагональ 20. Найти другую сторону прямоугольника.

Рис. 2. Рисунок к задаче.

Задача решается теоремой Пифагора. Диагональ делит прямоугольник на два равных прямоугольных треугольника. В таком треугольнике нам известна гипотенуза (20) и катет (16).

Сумма квадратов катетов равняется квадрату гипотенузы. Искать будем сторону а, предположив, что известная нам сторона это сторона b.

Корень квадратный из 144 равен 12. Это и есть ответ к задаче.

Задача 3

Известно, что прямоугольник представляет собой ромб. Площадь ромба равна 25, необходимо найти все стороны четырехугольника.

У прямоугольника все углы прямые, а у ромба все стороны между собой равны. Значит, четырехугольник, который одновременно является и ромбом, и прямоугольником это фигура с 4 прямыми углами и сторонами, равными между собой. Такой фигурой может быть только квадрат.

Стороны квадрата равны, значит нас интересует одно значение. Площадь квадрата это значение стороны, возведенное в квадрат.

Что мы узнали?

Мы узнали, как найти длины прямоугольника. Рассмотрели различные типовые ситуации и научились решать задачи, связанные с нахождением длин прямоугольника.

В данной публикации мы рассмотрим определение, свойства и признаки одной из основных геометрических фигур – прямоугольника. Также приведем формулы, с помощью которых можно найти его площадь и периметр.

Определение прямоугольника
Свойства прямоугольника
- Свойство 1
- Свойство 2
- Свойство 3
- Свойство 4
- Свойство 5
- Свойство 6
Определение прямоугольника

Прямоугольник – это четырехугольник, у которого все углы равны 90° (т.е. являются прямыми).

∠ABC = ∠BCD = ∠BAD = ADC = 90°

Прямоугольник состоит из:
- длины – более длинная пара сторон. Обычно обозначаются латинской буквой, например, a;
- ширины – более короткая пара сторон. Чаще всего обозначаются как b.
Сам прямоугольник обычно записывается путем перечисления его вершин, например, ABCD в нашем случае.

Примечание: Прямоугольник является разновидностью параллелограмма.

Свойства прямоугольника

Свойство 1

Противоположные стороны прямоугольника попарно параллельны и равны.

Свойство 2

Длина и ширина прямоугольника одновременно являются его высотами, т.к. они взаимно перпендикулярны.

Свойство 3

Если соединить середины сторон прямоугольника, то получится ромб.

Свойство 4

Квадрат диагонали (d) прямоугольника равняется сумме квадратов его смежных сторон.

d 2 = a 2 + b 2

Это следует из теоремы Пифагора, которую можно применить к любому из прямоугольных треугольников, которые образуются в результате деления диагональю прямоугольника.

Свойство 5

Диагонали прямоугольника равны, и в точке пересечения делятся пополам.

Свойство 6

Около любого прямоугольника можно описать окружность, радиус (R) которой равен половине диагонали этого прямоугольника.

Следовательно, диаметр окружности равен полной длине диагонали прямоугольника.

Признаки прямоугольника

Параллелограмм является прямоугольником, если верно одно из следующих утверждений:

Читайте также: