Корице уџбеника

III.9. Четвороугао - Тест 1

Лекција III.9 садржи следеће групе задатака:

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

У \( \triangle ADC \): \[ \angle D = 180^\circ - (60^\circ + 60^\circ) = 60^\circ \] \( \triangle ADC \) је једнакостраничан \( \Rightarrow AD = DC = AC = 3 \text{ cm} \) У \( \triangle ABC \): \[ \angle B = 180^\circ - (60^\circ + 60^\circ) = 60^\circ \] \( \triangle ABC \) је једнакостраничан \( \Rightarrow AB = BC = AC = 3 \text{ cm} \) Обим четвороугла: \[ O = AB + BC + CD + DA \] \[ O = 3 + 3 + 3 + 3 = 12 \text{ cm} \] Тачан одговор је б).

Детаљно решење

Да бисмо израчунали обим четвороугла \( ABCD \), потребно је да одредимо дужине свих његових страница и саберемо их (\( O = AB + BC + CD + DA \)).

Анализа троугла \( \triangle ADC \)

Посматрамо троугао \( \triangle ADC \). У њему су позната два угла: \( \angle DAC = 60^\circ \) и \( \angle ACD = 60^\circ \). Пошто је збир углова у троуглу \( 180^\circ \), трећи угао износи: \[ \angle ADC = 180^\circ - (60^\circ + 60^\circ) = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ \] Како су сва три угла у овом троуглу једнака (\( 60^\circ \)), закључујемо да је \( \triangle ADC \) једнакостраничан троугао. То значи да су све његове странице једнаке: \[ AD = DC = AC = 3 \text{ cm} \]

Анализа троугла \( \triangle ABC \)

Посматрамо троугао \( \triangle ABC \). На слици су означена два угла од \( 60^\circ \) уз страницу \( AC \): \( \angle CAB = 60^\circ \) и \( \angle ACB = 60^\circ \). Слично претходном кораку, израчунавамо трећи угао: \[ \angle ABC = 180^\circ - (60^\circ + 60^\circ) = 60^\circ \] Дакле, и троугао \( \triangle ABC \) је једнакостраничан. Пошто он дели заједничку страницу \( AC \) са првим троуглом, његове странице су такође једнаке дужини \( AC \): \[ AB = BC = AC = 3 \text{ cm} \]

Израчунавање обима четвороугла

Сада када знамо дужине свих страница четвороугла (\( AB = 3 \text{ cm} \), \( BC = 3 \text{ cm} \), \( CD = 3 \text{ cm} \), \( DA = 3 \text{ cm} \)), можемо израчунати његов обим: \[ O = AB + BC + CD + DA \] \[ O = 3 + 3 + 3 + 3 \] \[ O = 12 \text{ cm} \] Четвороугао чије су све странице једнаке и чији су наспрамни углови једнаки (\( 60^\circ + 60^\circ = 120^\circ \) и \( 60^\circ \)) је ромб. Тачан одговор је под б).

Кратак запис решења:

\( \triangle ADC: \angle D = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ \Rightarrow AD=DC=AC=3\text{ cm} \) \( \triangle ABC: \angle B = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ \Rightarrow AB=BC=AC=3\text{ cm} \) \( O = 3 + 3 + 3 + 3 = 12\text{ cm} \) Одговор: б)

Најважније из лекције

Делтоид је четвороугао са два пара суседних једнаких страница.
  • Дијагонале су му узајамно нормалне (\(d_1 \perp d_2\)).
  • Једна дијагонала је оса симетрије, полови другу дијагоналу и унутрашње углове на својим крајевима.
  • Има један пар наспрамних једнаких углова (они које не полови оса симетрије).
  • У сваки делтоид се може уписати круг.
Делтоид је четвороугао који има два пара суседних једнаких страница.
Назив потиче од грчког слова делта (\(\Delta\)) које има облик једнакокраког троугла. Делтоид се, заправо, састоји из два једнакокрака троугла који имају заједничку основицу.
Нацртати конвексни четвороугао ABCD. Теме А поставити у доњи леви део цртежа. Темена B, C и D распоредити у смеру супротном кретању казаљке на сату, тако да је четвороугао конвексан. Странице AB и AD морају бити једнаке дужине; означити их једном цртицом. Странице CB и CD такође морају бити једнаке дужине, али различите од AB и AD; означити их са две цртице. Нацртати дијагоналу BD која повезује темена B и D. Ова дијагонала дели четвороугао на два једнакокрака троугла: \(\triangle ABD\) са основицом BD и једнаким страницама AB и AD, и \(\triangle CBD\) са основицом BD и једнаким страницама CB и CD.
Ако посматрамо делтоид \(ABCD\) где је \(AB = AD\) и \(CB = CD\), дијагонала \(BD\) га дели на једнакокраки троугао \(BAD\) и једнакокраки троугао \(BCD\).
Дијагонале делтоида су узајамно нормалне (секу се под правим углом).
Делтоид је осносиметричан четвороугао. Једна његова дијагонала представља осу симетрије, она полови другу дијагоналу и полови углове на својим крајевима.
Углови који се налазе наспрам дијагонале која је оса симетрије су међусобно једнаки.
Делтоид ABCD са страницама AB = AD и CB = CD. Уцртане су дијагонале AC и BD. Означен је прав угао у тачки пресека дијагонала, означеној са О. Дијагонала AC полови дијагоналу BD, што је приказано једнаким ознакама на дужима BO и OD. Означени су и једнаки углови ∠ABC и ∠ADC.
Ако су два наспрамна угла делтоида једнака \(43^\circ\) и \(67^\circ\), одреди преостала два угла.
Пошто су мере датих наспрамних углова различите (то су углови које оса симетрије полови), остала два угла (наспрам осе симетрије) морају бити међусобно једнака.
Збир углова у четвороуглу је \(360^\circ\). Ако непознате углове означимо са \(\phi\), имамо: \[ 2\phi + 43^\circ + 67^\circ = 360^\circ \] \[ 2\phi + 110^\circ = 360^\circ \] \[ 2\phi = 250^\circ \implies \phi = 125^\circ \] Одговор: Преостала два угла износе по \(125^\circ\).
Због симетричности делтоида у односу на главну дијагоналу (осу симетрије), симетрале свих углова делтоида секу се у једној истој тачки.
У сваки конвексни делтоид се може уписати круг. Центар тог круга налази се на дијагонали која је оса симетрије.
Конструише се први једнакокраки троугао коришћењем познатих података (нпр. познате две једнаке странице и угао између њих).
Из темена на основици конструисаног троугла, описују се кружни луци чији је полупречник једнак дужини друге две једнаке странице делтоида.
Пресек тих кружних лукова (са супротне стране основице) даје четврто теме делтоида.
За конструкцију делтоида \(ABCD\) где је \(AB = AD = 3\text{ cm}\), \(CB = CD = 4\text{ cm}\) и \(\angle BAD = 75^\circ\): Прво се нацрта угао од \(75^\circ\) и на његовим крацима одреде тачке \(B\) и \(D\) на удаљености од \(3\text{ cm}\) од темена \(A\). Затим се из тачака \(B\) и \(D\) опишу луци полупречника \(4\text{ cm}\), чији пресек даје теме \(C\).

Задаци за вежбање

Лак: У делтоиду су три угла редом једнака \(100^\circ\), \(100^\circ\) и \(40^\circ\). Колика је мера четвртог угла?
Збир унутрашњих углова сваког четвороугла је \(360^\circ\).
Нека је непознати угао \(\alpha\). \[ \alpha + 100^\circ + 100^\circ + 40^\circ = 360^\circ \] \[ \alpha + 240^\circ = 360^\circ \] \[ \alpha = 120^\circ \] Одговор: Мера четвртог угла је \(120^\circ\).
Средњи: У делтоиду \(ABCD\) странице су \(AB = AD\) и \(CB = CD\). Дијагонале се секу у тачки \(O\). Ако је дужина дијагонале \(BD = 8\text{ cm}\), колика је дужина дужи \(BO\)?
Пошто су странице \(AB = AD\) и \(CB = CD\), дијагонала \(AC\) је оса симетрије овог делтоида.
Једна од особина делтоида је да оса симетрије полови другу дијагоналу. Дакле, тачка \(O\) полови дијагоналу \(BD\). \[ BO = \frac{BD}{2} = \frac{8\text{ cm}}{2} = 4\text{ cm} \] Одговор: Дужина дужи \(BO\) је \(4\text{ cm}\).
Тежак: Код делтоида два наспрамна једнака угла износе по \(110^\circ\). Од преостала два угла, један је три пута већи од другог. Израчунај мере та два непозната угла.
Означимо мањи непознати угао са \(x\). Тада је други непознати угао \(3x\).
Збир свих углова у делтоиду је \(360^\circ\): \[ 110^\circ + 110^\circ + x + 3x = 360^\circ \] \[ 220^\circ + 4x = 360^\circ \] \[ 4x = 140^\circ \] \[ x = 35^\circ \] Већи угао је: \(3 \cdot 35^\circ = 105^\circ\).
Одговор: Непознати углови износе \(35^\circ\) и \(105^\circ\).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: