Корице уџбеника

III.5. Угао између две праве

Изабери решење задатка:

Задатак 4

Кратко решење

Крайният чертеж показва правата p и две прави a и b, които са едновременно нормални на p. Правите a и b изглеждат успоредни и никога не се пресичат.

1)

Конструишемо праву \( a \) такву да пролази кроз тачку \( A \) и важи: \[ a \perp p \]

2)

Бирамо тачку \( B \) такву да \( B \in p \) и конструишемо праву \( b \) такву да: \[ b \perp p \]

3)

Анализирамо однос правих \( a \) и \( b \): \[ a \perp p \] \[ b \perp p \] Две праве које су нормалне на исту праву су међусобно паралелне, па следи: \[ a \parallel b \] Да, праве \( a \) и \( b \) су паралелне.

Детаљно решење

Почетни кораци


Нацртај хоризонталну праву линију и обележи је са \(p\). Изнад праве \(p\), на одређеном растојању, постави тачку и обележи је са \(A\), тако да тачка \(A\) очигледно не припада правој \(p\).
Нацртаћемо најпре једну праву линију и обележити је са \( p \). Затим, негде поред ње (на пример, изнад), нацртаћемо тачку и обележити је са \( A \).

1)


На хоризонталној правој \(p\) и тачки \(A\) која се налази изнад ње, постави правоугли троугаони лењир. Једну катету лењира постави тачно дуж праве \(p\). Померај лењир хоризонтално дуж праве \(p\) све док се његова друга катета не поклопи са тачком \(A\). Затим, повуци дуж од тачке \(A\) која прати ову другу катету и спаја се са правом \(p\). Ова дуж је нормала \(a\). Обележи пресечну тачку нормале \(a\) са правом \(p\) као подножје нормале, тачку \(A_p\). Означи прав угао на пресеку нормале \(a\) и праве \(p\).
Користимо троугаони лењир. Постављамо једну од његових катета (краћих страница које заклапају прав угао) тако да се тачно поклапа са правом \( p \). Затим, пажљиво померамо лењир дуж праве \( p \) све док друга катета не дотакне тачку \( A \). Повлачимо оловком линију уз ту ивицу кроз тачку \( A \). Обележавамо ову нову праву са \( a \). На месту где се праве \( a \) и \( p \) секу, цртамо мали квадратић – то је ознака за прав угао. Тиме смо конструисали нормалу \( a \) на праву \( p \) из тачке \( A \) (\( a \perp p \)).

2)


На хоризонталној правој \(p\), на коју је већ нацртана нормала \(a\) из тачке \(A\) чије је подножје на \(p\) означено као \(A_0\), изабери нову тачку \(B\). Тачка \(B\) треба да буде на правој \(p\) и различита од тачке \(A_0\); на пример, постави је десно од \(A_0\). Из тачке \(B\), нацртај праву \(b\) која је нормална на праву \(p\), што значи да формира угао од 90 степени са правом \(p\). Права \(b\) треба да се протеже вертикално нагоре од тачке \(B\), слично као права \(a\) од тачке \(A\) до \(A_0\).
На правој \( p \) бирамо било коју тачку и обележавамо је са \( B \), пазећи да то не буде иста тачка у којој права \( a \) сече праву \( p \) (подножје нормале). Поново користимо троугаони лењир и постављамо једну катету уз праву \( p \), али сада тако да се сам врх правог угла лењира налази тачно у тачки \( B \). Повлачимо линију уз другу катету и обележавамо ту нову праву са \( b \). Цртамо квадратић за прав угао код тачке \( B \). Сада смо нацртали и нормалу \( b \) на праву \( p \) из тачке \( B \) (\( b \perp p \)).

3)


Крайният чертеж показва правата p и две прави a и b, които са едновременно нормални на p. Правите a и b изглеждат успоредни и никога не се пресичат.
Ако погледамо наш цртеж, видимо да праве \( a \) и \( b \) имају исти правац. Пошто су обе ове праве нормалне на исту праву \( p \), оне се никада неће пресећи, колико год их ми продужавали. Правило гласи: две праве које су нормалне на исту праву су међусобно паралелне. Зато закључујемо да важи \( a \parallel b \). Одговор је: Да, праве \( a \) и \( b \) су паралелне.

Кратак запис решења:

1) Цртамо праву \( a \), \( A \in a \), \( a \perp p \). 2) Бирамо \( B \in p \), цртамо праву \( b \), \( b \perp p \). 3) \( a \perp p \) и \( b \perp p \Rightarrow a \parallel b \). Да, праве су паралелне.

Најважније из лекције

Унакрсни углови настају пресеком две праве и међусобно су једнаки, док је збир суседних (упоредних) углова \(180^\circ\).
Угао између две праве је оштар угао који оне образују. Ако се секу под углом од \(90^\circ\), називамо их нормалним (\(p \perp q\)).
Растојање тачке од праве је најкраћи пут, тј. дужина нормале спуштене из тачке на праву.
У зависности од растојања центра до праве (\(d\)), права и кружница се могу сећи у две тачке (сечица, \(d < r\)), додиривати у једној тачки (тангента, \(d = r\)) или немају заједничких тачака (\(d > r\)). Тангента је увек нормална на полупречник.
Две праве које се секу у једној тачки образују четири неопружена конвексна угла. Свака два несуседна угла називају се унакрсни углови.
Две праве које се секу у једној тачки, формирајући 4 угла. Наспрамни углови су означени истом бојом како би се приказало да су унакрсни и једнаки.
Унакрсни углови су једнаки.
Свака два суседна угла су упоредна (њихов збир је \(180^\circ\)).
Збир два унакрсна угла које образују две праве је \(102^\circ\).
Пошто су једнаки, величина сваког од њих је \(102^\circ : 2 = 51^\circ\).
Величине преостала два (тупа) унакрсна угла се добијају од укупних \(180^\circ\): \(180^\circ - 51^\circ = 129^\circ\).
Ако је један од углова које образују две праве које се секу \(45^\circ\), одреди остала три угла.
Одговор: Његов унакрсни угао је такође \(45^\circ\). Упоредни угао се рачуна као \(180^\circ - 45^\circ = 135^\circ\). Његов унакрсни угао је такође \(135^\circ\). Дакле, остали углови су \(45^\circ\), \(135^\circ\) и \(135^\circ\).
Нормалне (ортогоналне) праве: Ако две праве при пресеку образују праве углове (\(90^\circ\)), кажемо да су нормалне.
Да су праве \(p\) и \(q\) нормалне записујемо као: \(p \perp q\).
Ако две праве које се секу нису нормалне, оне образују пар оштрих и пар тупих унакрсних углова. Под углом између две праве подразумевамо величину оштрих унакрсних углова.
За сваку праву \(p\) и тачку \(A\) постоји само једна права која садржи \(A\) и нормална је на \(p\). Пресек те нормале и праве \(p\) назива се подножје нормале.
Растојање између тачке \(A\) и праве \(p\) јесте дужина дужи \(AN\), где је \(N\) подножје нормале спуштене из тачке \(A\) на праву \(p\). Ово је уједно и најкраће растојање од тачке до праве.
Растојање између две паралелне праве је растојање било које тачке једне праве од друге праве (сва растојања су једнака).
Однос између праве и кружнице зависи од растојања (\(d\)) центра кружнице од те праве у односу на њен полупречник (\(r\)).
Однос растојања (\(d\)) и полупречника (\(r\)) Број заједничких тачака Назив праве
\(d < r\) \(2\) Сечица
\(d = r\) \(1\) (тачка додира) Тангента
\(d > r\) \(0\) Немају заједничких тачака
Тангента кружнице је нормална на полупречник одређен тачком додира.

Задаци за вежбање

Лак: Две праве се секу и један од формираних углова је \(110^\circ\). Колики је угао између те две праве?
Угао између две праве је, по дефиницији, њихов оштар угао. Пошто је дати угао туп (\(110^\circ\)), оштар угао се рачуна као његов упоредни угао: \(180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\).
Одговор: Угао између правих је \(70^\circ\).
Средњи: Збир три угла која настају пресеком две праве је \(300^\circ\). Одреди величину сваког од та четири угла.
Збир сва четири угла око пресечне тачке је \(360^\circ\).
Четврти угао је \(360^\circ - 300^\circ = 60^\circ\).
Његов унакрсни угао је такође \(60^\circ\).
Упоредни углови се рачунају као \(180^\circ - 60^\circ = 120^\circ\).
Одговор: Углови износе \(60^\circ\), \(60^\circ\), \(120^\circ\) и \(120^\circ\).
Тежак: Права \(p\) је тангента кружнице са центром у тачки \(O\) и полупречником \(r = 5\text{ cm}\). Колико износи најкраће растојање од тачке \(O\) до праве \(p\) и под којим углом се секу тангента и полупречник у тачки додира?
Код тангенте је растојање од центра кружнице до праве увек једнако полупречнику кружнице.
Тангента је увек нормална на полупречник у тачки додира, што значи да образују прав угао.
Одговор: Најкраће растојање износи \(5\text{ cm}\), а секу се под углом од \(90^\circ\).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: