Площадь ромба онлайн

С помощю этого онлайн калькулятора ромба можно найти площадь ромба по известным элементам. Для нахождения площади ромба введите известные данные в ячейки и нажмите на кнопку "Вычислить". Теоретическую часть смотрите ниже.

1. Площадь ромба через сторону и угол

Пусть задан ромб ABCD (Рис.1). Выведем формулу вычисления площади ромба через сторону и угол.

Проведем диагональ AC. Тогда ромб делится на два треугольника ABC и ADC. Противолежащие углы ромба равны (свойство 1 статя Ромб). Поэтому треугольники ABC и ADC равны по двум сторонам и углу между ними. Площадь треугольника ABC по двум сторонам и углу между ними вычисляется по формуле:

\(\small S=AB \cdot BC \cdot \sin \alpha \)

или, учитывая, что AB=BC=a:

\(\small S_{ABC}=\frac {\large 1}{\large 2}a^2 \cdot \sin \alpha .\)

Аналогично, площадь треугольника ADC вычисляется по формуле

\(\small S_{ADC}= \frac {\large 1}{\large 2}a^2 \cdot \sin \alpha .\)

Поэтому площадь ромба равна:

\(\small S=S_{ABC}+S_{ADC}=a^2 \cdot \sin \alpha .\)

или

\(\small S=a^2 \cdot \sin \alpha .\) (1)

2. Площадь ромба через диагонали

Пусть известны диагонали d1 и d2 ромба ABCD (Рис.2). Выведем формулу вычисления площади ромба через диагонали.

Поскольку диагонали ромба перепендикулярны и точкой пересечения делятся пополам (свойства 6 и 5 ромба), то они разделяют ромб на четыре прямоугольных треугольника. Тогда эти прямоугольные треугольники равны по двум катетам: \( \small \frac{d_1}{2} \) и \( \small \frac{d_2}{2} \).

Площадь прямоугольного треугольника AOB равна:

\(\small S_{AOB}=\frac{\large 1}{\large 2} \cdot \frac{\large d_1}{\large 2} \cdot \frac{\large d_2}{\large 2}\) \(\small =\frac{\large d_1 \cdot d_2}{\large 8} .\)

Тогда площадь ромба равна:

\(\small S=4 \cdot S_{AOB}= 4 \cdot \frac{\large d_1 \ \cdot \ d_2}{\large 8} \)

или

\(\small S= \frac{\large d_1 \ \cdot \ d_2}{\large 2} .\) (2)

3. Площадь ромба через сторону и высоту

Пусть известны сторона a и высота h ромба (Рис.3). Так как ромб является параллелограммом, то площадь ромба вычисляется по формуле площади параллелограмма:

\(\small S= a\cdot h.\) (3)

4. Площадь ромба через угол и противолежащую диагональ

Пусть известны один из углов α=∠ABC ромба и противолежащий диагональ d=AC (Рис.4). Выведем формулу вычисления площади ромба.

Проведем другой диагональ BD. Как было отмечено в параграфе 2, диагонали ромба разделяют его на четыре равных прямоугольных треугольников. Найдем площадь одного из них:

\(\small S_{AOB}= \frac{\large 1 }{\large 2} \cdot AO \cdot OB .\) (3)

Но

\(\small \frac{\large OB }{\large AO} = \mathrm{ctg} \ \angle ABO \) \(\small = \mathrm{ctg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2} \)

или

\(\small OB= AO \cdot \mathrm{ctg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2} .\) (4)

Подставим (4) в (3):

\(\small S_{AOB}= \frac{\large 1 }{\large 2} \cdot AO \cdot AO \cdot \mathrm{ctg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2}.\)

или, учитывая что \( \small AO=\frac{\large d}{\large 2},\) получим:

\(\small S_{AOB}= \frac{\large d^2 }{\large 8} \cdot \mathrm{ctg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2}.\) (5)

Тогда площадь ромба равна:

\(\small S= 4 \cdot S_{AOB}=\frac{\large d^2 }{\large 2} \cdot \mathrm{ctg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2}.\) (6)

5. Площадь ромба через угол и диагональ из данного угла

Пусть известны один из углов α=∠BAD ромба и диагональ из данного угла d=AC (Рис.5). Выведем формулу вычисления площади ромба.

Проведем другой диагональ BD. Как было отмечено в параграфе 2, диагонали ромба разделяют его на четыре равных прямоугольных треугольников. Найдем площадь одного из них:

\(\small S_{AOB}= \frac{\large 1 }{\large 2} \cdot AO \cdot OB .\) (7)

Но

\(\small \frac{\large OB }{\large AO} = \mathrm{tg} \ \angle BAO \) \(\small = \mathrm{tg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2} \)

или

\(\small OB= AO \cdot \mathrm{tg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2} .\) (8)

Подставим (8) в (7):

\(\small S_{AOB}= \frac{\large 1 }{\large 2} \cdot AO \cdot AO \cdot \mathrm{tg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2}.\)

или, учитывая что \( \small AO=\frac{\large d}{\large 2},\) получим:

\(\small S_{AOB}= \frac{\large d^2 }{\large 8} \cdot \mathrm{tg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2}.\) (9)

Тогда площадь ромба равна:

\(\small S= 4 \cdot S_{AOB}=\frac{\large d^2 }{\large 2} \cdot \mathrm{tg} \ \frac{\large \alpha}{\large 2}.\) (10)

6. Площадь ромба через угол и радиус вписанной в ромб окружности

Пусть известны один из углов α=∠ABC ромба и радиус r вписанной в ромб окружности (Рис.6). Выведем формулу вычисления площади ромба.

Как мы отметили выше, диагонали разделяют ромб на четыре равных прямоугольных треугольника. В частности

\( \small ⊿AOB=⊿ BOC \) (11)

Тогда \( \small \angle BAO=\angle BCO=90°-\frac{ \large \alpha }{\large 2} \). Треугольники AKO и CLO также прямоугольные. Следовательно

\( \small \angle 1=90°- \angle BAO \) \( \small =90°- (90°-\frac{ \large \alpha }{\large 2}) \) \( \small =\frac{ \large \alpha }{\large 2}, \) (12)
\( \small \angle 2=90°- \angle BCO \) \( \small =90°- (90°-\frac{ \large \alpha }{\large 2}) \) \( \small =\frac{ \large \alpha }{\large 2}. \) (13)

Применим теорему синусов для прямоугольного треугольника AOB:

\( \small \frac{\large AO}{\large \sin \frac{ \alpha }{2}}= \frac{\large OB}{\large \sin \left( 90°-\frac{ \alpha }{ 2} \right) }\) \( \small =\frac{\large OB}{\large \cos \frac{ \alpha }{ 2} } \)

Откуда

\( \small OB=\frac{\large AO \ \cdot \ \cos \frac{ \alpha }{2} }{\large \sin \frac{ \alpha }{2}} \) (14)

Для прямоугольного треугольника AKO имеем:

\( \small \frac{\large KO}{\large AO}=\cos \angle 1 \)

или, учитывая (12) и KO=r:

\( \small AO= \frac{\large r}{\large \cos \frac{ \alpha }{2}} \) (15)

Подставляя (15) в (14), получим:

\( \small OB=\frac{\large r \ \cdot \ \cos \frac{ \alpha }{2} }{\large \cos \frac{ \alpha }{2}\ \cdot \ \sin \frac{ \alpha }{2}} \)

или

\( \small OB=\frac{\large r }{\large \sin \frac{ \alpha }{2}} \) (16)

Найдем площадь треугольника AOB:

\( \small S_{AOB}=\frac{\large 1 }{\large 2} \cdot AO \cdot OB\) (17)

Подставляя (15) и (16) в (17), получим:

\( \small S_{AOB}=\frac{\large 1 }{\large 2} \cdot \frac{\large r}{\large \cos \frac{ \alpha }{2}} \cdot \frac{\large r }{\large \sin \frac{ \alpha }{2}}\) \( \small =\frac{\large r^2}{\large \sin \alpha}.\)

Тогда площадь ромба равна:

\( \small S=4 \cdot S_{AOB}=\frac{\large 4r^2}{\large \sin \alpha}.\) (18)

7. Площадь ромба через сторону и радиус вписанной в ромб окружности

Пусть известны сторона a=AB ромба и радиус r вписанной в ромб окружности (Рис.7). Найдем площадь ромба.

Прямая AB является касательной к окружности вписанной в ромб. Тогда \( \small OK ⊥ AB \). Прямая CD является касательной к окружности вписанной в ромб. Тогда \( \small OL ⊥ CD \). Поэтому треугольники BKO и DLO прямоугольные. Эти треугольники равны по гипотенузе и катету (BO=OD, KO=OL). Тогда \( \small \angle BOK=\angle DOL \). Углы BOK и KOD смежные. Следовательно \( \small \angle KOD=180°-\angle BOK. \) \( \small \angle KOD+\angle DOL \) \( \small =180°-\angle BOK+\angle DOL=180°. \) Получили, что отрезки KO и OL находятся на одной прямой. То есть KL=KO+OL=2r. Поскольку \( \small KL ⊥ AB, \) то является высотой ромба. Площадь ромба по стороне и высоте вычисляется из формулы (3). Тогда имеем:

\( \small S=AB \cdot KL=a \cdot 2r\)

или

\( \small S=2a r. \) (19)