Корице уџбеника

V.4. Симетрала Угла

Изабери решење задатка:

Задатак 2

Кратко решење

1) \( 22^\circ 30' \)

Полазимо од правог угла \( 90^\circ \). Конструишемо симетралу правог угла: \( 90^\circ : 2 = 45^\circ \) Конструишемо симетралу угла од \( 45^\circ \): \( 45^\circ : 2 = 22,5^\circ = 22^\circ 30' \) 1. Нацртај праву $p$ као хоризонталну линију и тачку $O$ на њој, која ће бити теме свих наредних углова. Дефиниши зрак $OA$ као део праве $p$ који полази из тачке $O$ удесно.
2. Конструиши нормалу на праву $p$ у тачки $O$. Ова нормала дефинише зрак $OB$ који полази из тачке $O$ вертикално нагоре. Тако је конструисан прав угао $\angle AOB = 90^\circ$.
3. Конструиши симетралу угла $\angle AOB$. Ова симетрала дефинише зрак $OC$ који лежи између зрака $OA$ и $OB$. Угао $\angle AOC$ сада износи $45^\circ$.
4. Понови процес конструкције симетрале угла за угао $\angle AOC$. Ова симетрала дефинише зрак $OD$ који лежи између зрака $OA$ и $OC$. Тако је добијен угао $\angle AOD = 22,5^\circ$ ($22^\circ 30'$).

2) \( 67^\circ 30' \)

Угао добијамо као збир: \( 67^\circ 30' = 45^\circ + 22^\circ 30' \) Конструишемо угао од \( 45^\circ \), а затим на њега надовежемо половину суседног угла од \( 45^\circ \).

3) \( 112^\circ 30' \)

Угао добијамо као збир: \( 112^\circ 30' = 90^\circ + 22^\circ 30' \) Конструишемо прав угао (\( 90^\circ \)), а затим у суседном простору (до опруженог угла) конструишемо угао од \( 22^\circ 30' \) и саберемо их.

Детаљно решење

Корак 1: Анализа задатка и стратегија конструкције

У овом задатку треба да конструишемо углове чије су мере изведене из правог угла (\( 90^\circ \)) користећи се узастопним половљењем (конструкцијом симетрала). Важно је приметити да ознака у задатку (\( '' \)) вероватно представља минуте (\( ' \)), јер се у петом разреду обично ради са половинама степена. - \( 90^\circ : 2 = 45^\circ \) - \( 45^\circ : 2 = 22^\circ 30' \) (што одговара тачки 1) - \( 45^\circ + 22^\circ 30' = 67^\circ 30' \) (што одговара тачки 2) - \( 90^\circ + 22^\circ 30' = 112^\circ 30' \) (што одговара тачки 3)

Корак 2: Конструкција правог угла (\( 90^\circ \))

Сва три угла ћемо конструисати полазећи од правог угла.
1. Нацртај праву $p$ као хоризонталну линију и тачку $O$ на њој, која ће бити теме свих наредних углова. Дефиниши зрак $OA$ као део праве $p$ који полази из тачке $O$ удесно. 2. Конструиши нормалу на праву $p$ у тачки $O$. Ова нормала дефинише зрак $OB$ који полази из тачке $O$ вертикално нагоре. Тако је конструисан прав угао $\angle AOB = 90^\circ$. 3. Конструиши симетралу угла $\angle AOB$. Ова симетрала дефинише зрак $OC$ који лежи између зрака $OA$ и $OB$. Угао $\angle AOC$ сада износи $45^\circ$. 4. Понови процес конструкције симетрале угла за угао $\angle AOC$. Ова симетрала дефинише зрак $OD$ који лежи између зрака $OA$ и $OC$. Тако је добијен угао $\angle AOD = 22,5^\circ$ ($22^\circ 30'$).

1) Конструкција угла од \( 22^\circ 30' \)

Корак 3: Половљење правог угла

Прво конструишемо симетралу правог угла да добијемо два угла од \( 45^\circ \).
Из темена O опиши произвољан лук који сече краке правог угла у тачкама A и B. Из тачака A и B опиши лукове истог полупречника који се секу у тачки S1. Полуправа OS1 дели прав угао на два угла од по 45 степени.

Корак 4: Половљење угла од \( 45^\circ \)

Сада конструишемо симетралу једног од углова од \( 45^\circ \).
Узми лук који сече крак на правој p (тачка A) и крак симетрале OS1 (нека је тачка C пресек лука и OS1). Из тачака A и C опиши мале лукове који се секу у тачки S2. Полуправа OS2 гради са правом p тражени угао од 22 степена и 30 минута.

2) Конструкција угла од \( 67^\circ 30' \)

Корак 5: Сабирање углова

Овај угао добијамо тако што на већ постојећи угао од \( 45^\circ \) додамо суседни угао од \( 22^\circ 30' \). \[ 67^\circ 30' = 45^\circ + 22^\circ 30' \] На претходном цртежу, то је угао између симетрале другог угла од \( 45^\circ \) и почетног крака на правој \( p \). Конструишемо симетралу „горњег“ угла од \( 45^\circ \) и посматрамо цео захват од почетне праве.

3) Конструкција угла од \( 112^\circ 30' \)

Корак 6: Конструкција тупог угла

Овај угао је збир правог угла и половине угла од \( 45^\circ \). \[ 112^\circ 30' = 90^\circ + 22^\circ 30' \]
Посматрај прав угао са леве стране нормале (у другом квадранту). Конструиши симетралу тог правог угла да добијеш 45 степени, а затим симетралу тог угла од 45 степени да добијеш 22 степена и 30 минута. Тражени угао је угао од десног крака праве p до те последње симетрале.

Кратак запис решења:

1) \( 90^\circ \xrightarrow{s_1} 45^\circ \xrightarrow{s_2} 22^\circ 30' \) 2) \( 67^\circ 30' = 45^\circ + 22^\circ 30' \) (надовезивање половине угла од \( 45^\circ \) на први угао од \( 45^\circ \)) 3) \( 112^\circ 30' = 90^\circ + 22^\circ 30' \) (надовезивање угла од \( 22^\circ 30' \) на прав угао)

Најважније из лекције

  • Симетрала угла (\( s \)) је полуправа која полази из темена угла и дели га на два једнака угла.
  • Конструише се шестаром и лењиром проналажењем тачке која је једнако удаљена од кракова угла.
  • Свака тачка на симетрали је једнако удаљена од кракова угла. Важи и обрнуто: ако је тачка унутар угла једнако удаљена од кракова, она је на симетрали.
  • Кружница чији је центар на симетрали, а полупречник једнак растојању до кракова, додирује краке и назива се уписана кружница.
За сваки угао постоји јединствена полуправа која припада том углу, полази из његовог темена и дели га на два једнака угла. Та полуправа се назива симетрала угла.
Сваки угао је осно симетричан и има своју осу симетрије. Симетрала угла је заправо део те осе симетрије који припада самом углу.
Симетрала угла \( pOq \) се најчешће означава малим словом \( s \) уз индекс угла: \( s_{\angle pOq} \).
Угао pOq са конструисаном полуправом s (полази из темена O) која га дели на два потпуно једнака дела.
Ако је мера угла \( \angle aOb = 74^\circ \), колико степени имају углови које гради симетрала тог угла са његовим крацима?
Симетрала дели угао на два једнака дела.
Рачунамо: \( 74^\circ : 2 = 37^\circ \).
Одговор: Углови које гради симетрала са крацима износе по \( 37^\circ \).
Симетрала произвољног конвексног неопруженог угла може се лако конструисати коришћењем само лењира и шестара.
Из темена угла \( O \) опишемо кружни лук произвољног полупречника који сече краке угла у тачкама \( P \) и \( Q \). Тада је \( OP = OQ \).
Из тачака \( P \) и \( Q \) опишемо два кружна лука истих полупречника тако да се секу у унутрашњости угла. Тачку пресека означимо са \( S \).
Повучемо полуправу из темена \( O \) кроз тачку \( S \). Полуправа \( OS \) је тражена симетрала угла.
Приказ 3 корака конструкције: 1. Лук из темена O сече краке у P и Q; 2. Лукови из P и Q се секу у тачки S; 3. Лењиром се повлачи полуправа OS.
Конструкција угла од \( 45^\circ \) и \( 135^\circ \):
Прво се конструише прав угао (\( 90^\circ \)). Његовом симетралом добијамо два угла од по \( 45^\circ \) (\( 90^\circ : 2 = 45^\circ \)).
Угао који је упоредан углу од \( 45^\circ \) износи \( 180^\circ - 45^\circ = 135^\circ \).
Ако тачка припада симетрали угла, онда је она једнако удаљена од правих на којима се налазе краци тог угла.
Ако је нека тачка из унутрашње области угла једнако удаљена од кракова тог угла, онда та тачка обавезно припада симетрали тог угла.
Ако желимо да пронађемо тачку на мапи која је потпуно једнако удаљена од два пута који се секу, та тачка мора да се налази на симетрали угла који та два пута образују.
Да ли тачка \( M \), која се налази у унутрашњости угла \( pOq \), припада симетрали тог угла ако је њено растојање од крака \( p \) једнако \( 4\text{ cm} \), а растојање од крака \( q \) једнако \( 5\text{ cm} \)?
Одговор: Не припада. Да би тачка припадала симетрали угла, њено растојање од оба крака мора бити једнако (нпр. \( 4\text{ cm} \) од оба крака).
Ако изаберемо произвољну тачку \( S \) на симетрали угла и означимо њено растојање од кракова са \( r \), можемо нацртати кружницу \( k(S, r) \). За ову кружницу кажемо да је уписана у угао.
Краци угла представљају тангенте на ову кружницу, јер је додирују у тачно једној тачки, а полупречник кружнице је нормалан на крак угла у тачки додира.
Кружница чији је центар S на симетрали угла. Кружница додирује оба крака угла, а полупречници повучени до тачака додира су под правим углом у односу на краке.
Центар кружнице која додирује оба крака неког угла налази се на удаљености \( d \) од темена угла. На којој правој (или полуправој) се налази тај центар?
Пошто кружница додирује оба крака, њен центар је једнако удаљен од оба крака (удаљеност је једнака полупречнику кружнице). Према теореми, центар се налази на симетрали тог угла.

Задаци за вежбање

Лаки ниво: Полуправа \( Os \) је симетрала угла \( \angle pOq \). Ако је угао \( \angle pOs = 28^\circ \), колика је мера целог угла \( \angle pOq \)?
Симетрала дели цео угао на два једнака дела, па је цео угао дупло већи од једне његове половине.
\( \angle pOq = 2 \cdot 28^\circ = 56^\circ \)
Одговор: Мера угла је \( 56^\circ \).
Средњи ниво: Дат је угао \( \angle aOb = 120^\circ \). Конструисана је његова симетрала \( s \), а затим је конструисана симетрала \( s_1 \) угла који гради полуправа \( s \) са краком \( a \). Израчунај меру угла између симетрале \( s_1 \) и крака \( b \).
1. Симетрала \( s \) дели \( 120^\circ \) на два угла од по \( 60^\circ \).
2. Симетрала \( s_1 \) дели угао од \( 60^\circ \) (између \( s \) и \( a \)) на два угла од по \( 30^\circ \).
3. Угао између \( s_1 \) и крака \( b \) састоји се од угла између \( s_1 \) и \( s \) (\( 30^\circ \)) и угла између \( s \) и \( b \) (\( 60^\circ \)).
\( 30^\circ + 60^\circ = 90^\circ \)
Одговор: Мера траженог угла је \( 90^\circ \).
Тешки ниво: Дат је угао \( \angle pOq = 140^\circ \). У његовој унутрашњости налази се тачка \( T \) која је на истом растојању од праве на којој се налази крак \( p \) и праве на којој се налази крак \( q \). Колики угао гради права \( OT \) са краком \( q \)?
Пошто је тачка \( T \) једнако удаљена од оба крака угла, она по правилу мора припадати симетрали тог угла.
То значи да полуправа \( OT \) представља симетралу угла \( \angle pOq \).
Симетрала дели угао на два једнака дела, па права \( OT \) са било којим краком (укључујући и \( q \)) гради половину укупног угла.
\( 140^\circ : 2 = 70^\circ \)
Одговор: Права \( OT \) са краком \( q \) гради угао од \( 70^\circ \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: