Если четырехугольник является трапецией, то

Теорема: Если четырехугольник является трапецией, то ее:

а)  средняя линия параллельна основаниям и равна их полусумме;

б)  площадь равна произведению средней линии на высоту.

Доказательство.

а) Пусть АВ — средняя линия трапеции KLMN.

Проведем прямую LB, пусть она пересекает прямую KN в точке С. Треугольники LBM и CBN равны, так как у них углы LBM и CBN равны как вертикальные, углы LMB и CNB равны как накрест лежащие при параллельных LM и КС, пересеченных прямой MN, стороны NB и MB равны по условию. Поэтому отрезки LB и ВС равны. Значит, АВ — средняя линия треугольника KLC, а отрезок АВ параллелен отрезку КС и, значит, основанию трапеции KN. А поскольку основания KN и LM параллельны, то средняя линия АВ параллельна и основанию LM. Мы доказали, что средняя линия трапеции параллельна обоим основаниям трапеции. Докажем теперь, что она равна полусумме этих оснований.

В соответствии с теоремой о средней линии треугольника получаем:

АВ = 1/2КС.

Но КС = KN + NC, a NC = LM, поэтому

АВ = 1/2 (KN + NC) = 1/2 (KN + LM) =1/2(KN+LM).

б) Мы знаем, что площадь трапеции равна произведению полусуммы ее оснований на высоту. Но, не забывайте о том, что полусумма оснований равна средней линии. Поэтому площадь трапеции равна произведению средней линии на высоту.