Корице уџбеника

III.4. Мерење углова

Изабери решење задатка:

Задатак 17

Кратко решење

Кракови угла \( a_1Ob_1 \) су нормални на краке угла \( a_2Ob_2 = 38^\circ \) (\( Oa_1 \perp Oa_2 \), \( Ob_1 \perp Ob_2 \)), па је \( \sphericalangle a_1Ob_1 \) или једнак \( 38^\circ \) или суплементан, тј. \( 180^\circ - 38^\circ = 142^\circ \).

1)

Прави углови отворени на супротне стране: \[ \sphericalangle a_1Ob_1 = 360^\circ - 90^\circ - 38^\circ - 90^\circ = 142^\circ \]

2)

Прави углови отворени на супротне стране: \[ \sphericalangle a_1Ob_1 = \sphericalangle a_1Oa_2 + \sphericalangle b_1Ob_2 - \sphericalangle a_2Ob_2 = 90^\circ + 90^\circ - 38^\circ = 142^\circ \]

3)

Прави углови отворени на исту страну: \[ \sphericalangle a_1Ob_1 = \sphericalangle a_1Oa_2 - (\sphericalangle b_1Ob_2 - \sphericalangle a_2Ob_2) = 90^\circ - (90^\circ - 38^\circ) = 38^\circ \]

4)

Прави углови отворени на исту страну: \[ \sphericalangle a_1Ob_1 = \sphericalangle a_1Oa_2 - (\sphericalangle b_1Ob_2 - \sphericalangle a_2Ob_2) = 90^\circ - (90^\circ - 38^\circ) = 38^\circ \]

Детаљно решење

Полазне чињенице

За сваку слику важи исто: краци \( Oa_1 \) и \( Oa_2 \) су међусобно нормални (\( \sphericalangle a_1Oa_2 = 90^\circ \)), краци \( Ob_1 \) и \( Ob_2 \) су такође међусобно нормални (\( \sphericalangle b_1Ob_2 = 90^\circ \)), а дато је \( \sphericalangle a_2Ob_2 = 38^\circ \). Тражени угао \( \sphericalangle a_1Ob_1 \) добијамо сабирањем и одузимањем мера углова око тачке \( O \) (пун угао износи \( 360^\circ \), а прав угао \( 90^\circ \)). Пошто угао \( a_1Ob_1 \) има краке нормалне на краке угла \( a_2Ob_2 \) (\( Oa_1 \perp Oa_2 \) и \( Ob_1 \perp Ob_2 \)), ова два угла су или једнака или суплементна (збир им је \( 180^\circ \)). Која могућност важи, зависи од распореда кракова на слици, па сваку слику посматрамо посебно.

1)

Крак \( Oa_1 \) је усмерен удесно, крак \( Oa_2 \) наниже (нормални су), крак \( Ob_1 \) навише, а крак \( Ob_2 \) навише-улево. Кракови \( Oa_2 \) и \( Ob_2 \) су на супротним странама (један доле, други горе), па су прави углови отворени у супротним смеровима. Идући око тачке \( O \), четири угла попуњавају пун угао: \[ \sphericalangle a_1Ob_1 + \sphericalangle b_1Ob_2 + \sphericalangle b_2Oa_2 + \sphericalangle a_2Oa_1 = 360^\circ \] \[ \sphericalangle a_1Ob_1 + 90^\circ + 38^\circ + 90^\circ = 360^\circ \] \[ \sphericalangle a_1Ob_1 = 360^\circ - 90^\circ - 38^\circ - 90^\circ = 142^\circ \] Исти резултат: угао је суплементан углу \( a_2Ob_2 \), па је \( 180^\circ - 38^\circ = 142^\circ \).

2)

Крак \( Oa_1 \) је удесно, крак \( Oa_2 \) навише (нормални су), крак \( Ob_1 \) навише-удесно, а крак \( Ob_2 \) наниже-удесно. Кракови \( Oa_2 \) и \( Ob_2 \) су на супротним странама, па су прави углови отворени у супротним смеровима. Тражени угао растављамо на прав угао \( a_1Oa_2 \) и угао \( a_2Ob_1 \): \[ \sphericalangle a_2Ob_1 = \sphericalangle b_1Ob_2 - \sphericalangle a_2Ob_2 = 90^\circ - 38^\circ = 52^\circ \] \[ \sphericalangle a_1Ob_1 = \sphericalangle a_1Oa_2 + \sphericalangle a_2Ob_1 = 90^\circ + 52^\circ = 142^\circ \] Краће: \( \sphericalangle a_1Ob_1 = \sphericalangle a_1Oa_2 + \sphericalangle b_1Ob_2 - \sphericalangle a_2Ob_2 = 90^\circ + 90^\circ - 38^\circ = 142^\circ \). И овде је угао суплементан углу \( a_2Ob_2 \).

3)

Крак \( Oa_1 \) је удесно, крак \( Oa_2 \) навише (нормални су), крак \( Ob_1 \) навише-удесно (између \( Oa_1 \) и \( Oa_2 \)), а крак \( Ob_2 \) навише-улево. Оба крака \( Oa_2 \) и \( Ob_2 \) су на истој (горњој) страни, па су прави углови отворени у истом смеру. Тада: \[ \sphericalangle b_1Oa_2 = \sphericalangle b_1Ob_2 - \sphericalangle a_2Ob_2 = 90^\circ - 38^\circ = 52^\circ \] \[ \sphericalangle a_1Ob_1 = \sphericalangle a_1Oa_2 - \sphericalangle b_1Oa_2 = 90^\circ - 52^\circ = 38^\circ \] Дакле, угао \( a_1Ob_1 \) једнак је углу \( a_2Ob_2 \): \( \sphericalangle a_1Ob_1 = 38^\circ \).

4)

Крак \( Oa_1 \) је удесно, крак \( Ob_1 \) навише-удесно, крак \( Oa_2 \) наниже, а крак \( Ob_2 \) наниже-удесно. Оба крака \( Oa_2 \) и \( Ob_2 \) су на истој (доњој) страни, па су прави углови отворени у истом смеру. Слично претходном: \[ \sphericalangle b_1Oa_2 = \sphericalangle b_1Ob_2 - \sphericalangle a_2Ob_2 = 90^\circ - 38^\circ = 52^\circ \] \[ \sphericalangle a_1Ob_1 = \sphericalangle a_1Oa_2 - \sphericalangle b_1Oa_2 = 90^\circ - 52^\circ = 38^\circ \] Дакле, \( \sphericalangle a_1Ob_1 = 38^\circ \).

Закључак

Када су прави углови отворени на супротне стране (слике 1 и 2), тражени угао је суплементан датом углу, па износи \( 142^\circ \). Када су отворени на исту страну (слике 3 и 4), тражени угао је једнак датом углу, па износи \( 38^\circ \).

Кратак запис решења:

1) \( 142^\circ \); 2) \( 142^\circ \); 3) \( 38^\circ \); 4) \( 38^\circ \) (нормални краци: угао једнак или суплементан углу \( 38^\circ \)).

Најважније из лекције

Основни појмови: Пун угао има \( 360^\circ \), опружен \( 180^\circ \), а прав \( 90^\circ \). За мерење користимо угломер.
Мерне јединице: Углови се мере у степенима (\( ^\circ \)), минутима (\( ' \)) и секундама (\( '' \)). Важи правило: \( 1^\circ = 60' \) и \( 1' = 60'' \).
Рачунање:
  • Код сабирања, ако је збир мањих јединица 60 или већи, претварамо их у већу јединицу (нпр. \( 75' = 1^\circ 15' \)).
  • Код одузимања, ако је умањилац већи, позајмљујемо из веће јединице (нпр. \( 1^\circ \) се претвара у \( 60' \)).
Замислимо да се полуправа окреће у равни око своје почетне тачке, обиђе пун круг и врати се у почетни положај. „Угао” који опише ова полуправа јесте пун угао.
Илустрација полуправе која ротира око почетне тачке и прави пун круг, поклапајући се на крају са својим почетним положајем.
Важне карактеристике пуног угла:
  • Краци пуног угла се поклапају.
  • Пун угао чине све тачке одговарајуће равни.
  • Кружни лукови који одговарају пуном углу су кружнице.
  • Збир два опружена угла је пун угао.
  • Збир четири права угла је пун угао.
Ако спојимо два опружена угла, који угао добијамо?
Одговор: Збир два опружена угла чини један пун угао.
За свако мерење неопходно је изабрати јединицу мере. За јединицу мере углова изабран је угао који је триста шездесети део пуног угла и који се назива степен.
Ознака за степен је кружић који се пише горе десно у односу на број: \( 1^\circ \).
Вредности основних углова:
  • Мера пуног угла је \( 360^\circ \).
  • Мера опруженог угла је \( 180^\circ \).
  • Мера правог угла је \( 90^\circ \).
За мерење величине неког угла, као и за његово цртање, користи се угломер. Једнакост \( \sphericalangle xOy = 70^\circ \) читамо „мера угла \( xOy \) је 70 степени”.
Приказ угломера постављеног преко нацртаног угла како би се очитала његова мера у степенима.
Када угао не садржи цео број степени, користимо мање јединице мере: угаони минут (шездесети део степена) и угаону секунду (шездесети део минута).
Ознака за минут је једна запета горе десно (\( 1' \)), а за секунду две запете (\( 1'' \)).
Однос између мерних јединица: \[ 1^\circ = 60' \] \[ 1' = 60'' \] \[ 1^\circ = 3\,600'' \]
Ако имамо угао чија је мера дата само у минутима, можемо га претворити у вишеименовани број (степене и минуте):
Нека је \( \alpha = 463' \).
\( 463' = 7 \cdot 60' + 43' = 7^\circ + 43' \).
Записујемо као: \( \alpha = 7^\circ 43' \).
Претвори \( 135' \) у степене и минуте.
Делимо \( 135 \) са \( 60 \) да бисмо добили целе степене.
\( 135 : 60 = 2 \) и остатак је \( 15 \).
Одговор: \( 135' = 2^\circ 15' \).
Мере углова се сабирају тако што се посебно саберу степени, посебно минути, а посебно секунде. Уколико збир секунди или минута пређе 60, врши се претварање у вишу јединицу.
\[ \begin{array}{r@{\quad}r@{\quad}r} 41^\circ & 36' & 18'' \\ +\quad 5^\circ & 15' & 54'' \\ \hline =\quad 46^\circ & 51' & 72'' \end{array} \] Пошто је \( 72'' = 1' 12'' \), тај \( 1' \) се додаје минутима:
\( = 46^\circ 52' 12'' \)
Мере углова се одузимају тако што се одузимају исте јединице. Ако је умањилац већи од умањеника у категоријама минута или секунди, позајмљујемо \( 1^\circ \) (као \( 60' \)) или \( 1' \) (као \( 60'' \)).
Одузимање \( 21^\circ 46' 12'' - 9^\circ 37' 53'' \):
Не можемо одузети \( 53'' \) од \( 12'' \), па позајмљујемо \( 1' \) од \( 46' \).
\( 46' \) постаје \( 45' \), а \( 12'' \) плус позајмљених \( 60'' \) постаје \( 72'' \). \[ \begin{array}{r@{\quad}r@{\quad}r} 21^\circ & 45' & 72'' \\ -\quad 9^\circ & 37' & 53'' \\ \hline =\quad 12^\circ & 8' & 19'' \end{array} \]

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај збир углова \( \alpha = 45^\circ 20' \) и \( \beta = 32^\circ 15' \).
Сабирамо степене са степенима, а минуте са минутима:
\( 45^\circ + 32^\circ = 77^\circ \)
\( 20' + 15' = 35' \)
Одговор: \( 77^\circ 35' \).
Средњи: Одреди разлику мера углова: \( 90^\circ - 25^\circ 18' \).
Да бисмо одузели минуте, морамо позајмити \( 1^\circ \) од \( 90^\circ \):
\( 90^\circ = 89^\circ 60' \)
Сада одузимамо: \[ \begin{array}{r@{\quad}r} 89^\circ & 60' \\ -\quad 25^\circ & 18' \\ \hline =\quad 64^\circ & 42' \end{array} \] Одговор: \( 64^\circ 42' \).
Тежак: Ако је угао \( \alpha = 112^\circ 15' 20'' \), а угао \( \beta \) је за \( 35^\circ 40' 45'' \) мањи од њега, одреди величину угла \( \beta \).
Морамо израчунати разлику: \( 112^\circ 15' 20'' - 35^\circ 40' 45'' \).
Не можемо одузети \( 45'' \) од \( 20'' \), па позајмљујемо \( 1' \):
\( 112^\circ 14' 80'' \)
Затим, не можемо одузети \( 40' \) од \( 14' \), па позајмљујемо \( 1^\circ \):
\( 111^\circ 74' 80'' \)
Сада вршимо одузимање: \[ \begin{array}{r@{\quad}r@{\quad}r} 111^\circ & 74' & 80'' \\ -\quad 35^\circ & 40' & 45'' \\ \hline =\quad 76^\circ & 34' & 35'' \end{array} \] Одговор: Величина угла \( \beta \) је \( 76^\circ 34' 35'' \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: