Корице уџбеника

14. Конструкција Троугла

Изабери решење задатка:

Задатак 2

Кратко решење

1) \(c = 5\text{ cm}\), \(b = 4,5\text{ cm}\), \(\alpha = 75^\circ\)

Конструкција се ради по ставу СУС (страница-угао-страница): 1. Конструишемо дуж \(AB = c = 5\text{ cm}\). 2. У темену \(A\) конструишемо угао \(\alpha = 75^\circ\) (\(75^\circ = 60^\circ + 15^\circ\)). Добијамо полуправу \(Ap\). 3. На полуправој \(Ap\) одређујемо тачку \(C\) тако да је \(AC = b = 4,5\text{ cm}\). 4. Спајамо темена \(B\) и \(C\). Цртеж треба да садржи следеће елементе:
1. Са једне стране нацртане две дужи: једна дужине 5 cm (означена са c) и једна дужине 4,5 cm (означена са b).
2. Посебну конструкцију угла од 75 степени: Нацртати полуправу, конструисати угао од 60 степени и угао од 90 степени. Угао између њих (од 30 степени) поделити симетралом на два дела по 15 степени. Угао од почетне полуправе до симетрале износи 75 степени.
3. Главну конструкцију троугла:
- Нацртана је полуправа Ax.
- На њој је шестаром нанета тачка B тако да је AB = 5 cm.
- У темену A је пренет угао од 75 степени, чиме се добија полуправа Ay.
- На полуправој Ay шестаром је нанета тачка C тако да је AC = 4,5 cm.
- Спојене су тачке C и B лењиром.
Сва темена (A, B, C) морају бити јасно обележена.

2) \(a = 3,5\text{ cm}\), \(b = 6\text{ cm}\), \(\gamma = 120^\circ\)

Конструкција се ради по ставу СУС: 1. Конструишемо дуж \(CA = b = 6\text{ cm}\). 2. У темену \(C\) конструишемо угао \(\gamma = 120^\circ\) (\(120^\circ = 2 \cdot 60^\circ\)). Добијамо полуправу \(Cq\). 3. На полуправој \(Cq\) одређујемо тачку \(B\) тако да је \(CB = a = 3,5\text{ cm}\). 4. Спајамо темена \(A\) и \(B\). Цртеж треба да садржи следеће елементе:
1. Са једне стране нацртане две дужи: једна дужине 3,5 cm (означена са a) и једна дужине 6 cm (означена са b).
2. Посебну конструкцију угла од 120 степени: Нацртати полуправу, конструисати полукружни лук. Истим отвором шестара из пресека лука и полуправе нанети меру једном (добијамо 60 степени), па из те нове тачке још једном (добијамо 120 степени).
3. Главну конструкцију троугла:
- Нацртана је полуправа Cx.
- На њој је шестаром нанета тачка A тако да је CA = 6 cm.
- У темену C је пренет угао од 120 степени, чиме се добија полуправа Cy.
- На полуправој Cy шестаром је нанета тачка B тако да је CB = 3,5 cm.
- Спојене су тачке A и B лењиром.
Сва темена (A, B, C) морају бити јасно обележена.

Детаљно решење

1) \(c = 5\text{ cm}\), \(b = 4,5\text{ cm}\) и \(\alpha = 75^\circ\)

Анализа

Познате су нам дужине две странице троугла (\(b\) и \(c\)) и мера угла који оне захватају (\(\alpha\)). Због тога за конструкцију троугла користимо став СУС (страница-угао-страница). Пре саме конструкције троугла, потребно је да помоћу шестара и лењира конструишемо задати угао од \(75^\circ\). Овај угао можемо добити као збир углова од \(60^\circ\) и \(15^\circ\). Угао од \(15^\circ\) конструишемо тако што нацртамо углове од \(60^\circ\) и \(90^\circ\), а затим угао између њих (који износи \(30^\circ\)) поделимо симетралом угла на два једнака дела од по \(15^\circ\).
Цртеж треба да садржи следеће елементе: 1. Са једне стране нацртане две дужи: једна дужине 5 cm (означена са c) и једна дужине 4,5 cm (означена са b). 2. Посебну конструкцију угла од 75 степени: Нацртати полуправу, конструисати угао од 60 степени и угао од 90 степени. Угао између њих (од 30 степени) поделити симетралом на два дела по 15 степени. Угао од почетне полуправе до симетрале износи 75 степени. 3. Главну конструкцију троугла: - Нацртана је полуправа Ax. - На њој је шестаром нанета тачка B тако да је AB = 5 cm. - У темену A је пренет угао од 75 степени, чиме се добија полуправа Ay. - На полуправој Ay шестаром је нанета тачка C тако да је AC = 4,5 cm. - Спојене су тачке C и B лењиром. Сва темена (A, B, C) морају бити јасно обележена.

Конструкција

1. Цртамо полуправу са почетном тачком у темену \(A\). 2. Отвором шестара меримо дуж \(c = 5\text{ cm}\), забадамо иглу шестара у теме \(A\) и преносимо дужину на полуправу. Пресечна тачка је теме \(B\). На овај начин смо конструисали страницу \(AB\). 3. У темену \(A\) конструишемо (или преносимо претходно конструисан) угао \(\alpha = 75^\circ\) у односу на страницу \(AB\). Добијамо нову полуправу која представља други крак тог угла. 4. Отвором шестара меримо дуж \(b = 4,5\text{ cm}\), забадамо иглу шестара у теме \(A\) и описујемо лук који пресеца слободни крак угла. Тачка пресека лука и полуправе је теме \(C\). 5. Спајамо темена \(B\) и \(C\) правом линијом. Троугао \(ABC\) који смо добили је тражени троугао.

2) \(a = 3,5\text{ cm}\), \(b = 6\text{ cm}\) и \(\gamma = 120^\circ\)

Анализа

Познате су нам дужине две странице троугла (\(a\) и \(b\)) и мера угла који оне захватају (\(\gamma\)). Поново примењујемо став СУС за конструкцију. Угао од \(120^\circ\) конструишемо искључиво шестаром тако што нацртамо полуправу, опишемо полукружницу и истим полупречником (отвором шестара) нанесемо меру два пута узастопно на кружни лук (јер је \(120^\circ = 60^\circ + 60^\circ\)).
Цртеж треба да садржи следеће елементе: 1. Са једне стране нацртане две дужи: једна дужине 3,5 cm (означена са a) и једна дужине 6 cm (означена са b). 2. Посебну конструкцију угла од 120 степени: Нацртати полуправу, конструисати полукружни лук. Истим отвором шестара из пресека лука и полуправе нанети меру једном (добијамо 60 степени), па из те нове тачке још једном (добијамо 120 степени). 3. Главну конструкцију троугла: - Нацртана је полуправа Cx. - На њој је шестаром нанета тачка A тако да је CA = 6 cm. - У темену C је пренет угао од 120 степени, чиме се добија полуправа Cy. - На полуправој Cy шестаром је нанета тачка B тако да је CB = 3,5 cm. - Спојене су тачке A и B лењиром. Сва темена (A, B, C) морају бити јасно обележена.

Конструкција

1. Цртамо полуправу са почетном тачком у темену \(C\). 2. Отвором шестара меримо дуж \(b = 6\text{ cm}\) и из темена \(C\) преносимо је на полуправу. Пресечна тачка полуправе и кружног лука је теме \(A\). Овиме смо добили страницу \(CA\). 3. У темену \(C\) конструишемо угао \(\gamma = 120^\circ\) у односу на страницу \(CA\). Добијамо слободни крак угла. 4. Отвором шестара меримо дуж \(a = 3,5\text{ cm}\), забадамо иглу шестара у теме \(C\) и пресецамо слободни крак угла. Та тачка пресека је теме \(B\). 5. Лењиром спајамо темена \(A\) и \(B\). Троугао \(ABC\) који смо добили је тражени троугао.

Кратак запис решења:

1) \(c = 5\text{ cm}\), \(b = 4,5\text{ cm}\), \(\alpha = 75^\circ\)

Став СУС: 1. Цртамо \(AB = 5\text{ cm}\). 2. Код темена \(A\) конструишемо угао од \(75^\circ\). 3. На краку угла наносимо \(AC = 4,5\text{ cm}\). 4. Спојимо \(B\) и \(C\).

2) \(a = 3,5\text{ cm}\), \(b = 6\text{ cm}\), \(\gamma = 120^\circ\)

Став СУС: 1. Цртамо \(CA = 6\text{ cm}\). 2. Код темена \(C\) конструишемо угао од \(120^\circ\). 3. На краку угла наносимо \(CB = 3,5\text{ cm}\). 4. Спојимо \(A\) и \(B\).

Најважније из лекције

За јединствену конструкцију троугла потребно је знати три његова основна елемента, међу којима је бар једна страница. Постоје четири основна правила:
  • СУС: Познате су две странице и угао између њих.
  • УСУ: Позната је једна страница и оба угла која на њу належу. (Ако су дата два угла и неналегла страница, трећи угао се рачуна преко збира углова од \( 180^\circ \)).
  • ССС: Познате су све три странице. Услов: Збир сваке две мора бити већи од треће.
  • ССУ: Познате су две странице и угао наспрам веће од њих. Напомена: Уколико је угао наспрам мање странице, троугао није јединствено одређен.
Пре почетка конструкције сложенијих фигура, важно је подсетити се како се помоћу шестара и лењира преносе основне мере.
Отвором шестара се узме дужина дате дужи \(AB\), а затим се из одабране тачке на полуправој опише лук. Пресек лука и полуправе одређује пренету дуж.
Из темена датог угла опише се лук који сече оба крака. Исти лук се опише из почетне тачке нове полуправе. Затим се шестаром измери растојање између пресечних тачака на крацима првог угла и та дужина се пренесе на нови лук како би се добио други крак.
Ако су познате дужине две странице троугла и мера угла који оне захватају, троугао је јединствено одређен.
Пример: Конструисати \( \triangle ABC \) ако је \( c = 4 \text{ cm} \), \( b = 3 \text{ cm} \) и \( \alpha = 30^\circ \).
Нацртамо дуж \( AB = 4 \text{ cm} \).
У темену \( A \) конструишемо полуправу тако да са дужи \( AB \) гради угао од \( 30^\circ \).
На тој полуправој шестаром одредимо тачку \( C \) тако да је \( AC = 3 \text{ cm} \).
Шематски приказ СУС конструкције: Нацртана хоризонтална дуж AB. Из темена A конструисан је крак угла под одређеним степеном. На том краку је шестаром означена тачка C. Тачке B и C су спојене.
Ако су познате мере два угла троугла и дужина странице на коју ти углови належу, троугао је потпуно одређен.
Пример: Конструисати \( \triangle ABC \) ако је \( c = 3,5 \text{ cm} \), \( \alpha = 60^\circ \) и \( \beta = 45^\circ \).
Цртамо дуж \( AB \) дужине \( 3,5 \text{ cm} \).
Из темена \( A \) конструишемо полуправу под углом од \( 60^\circ \) у односу на \( AB \).
Из темена \( B \) конструишемо полуправу под углом од \( 45^\circ \) у односу на \( AB \).
Пресек ове две полуправе је теме \( C \).
Шематски приказ УСУ конструкције: Дуж AB са конструисаним угловима у теменима A и B. Краци ових углова се секу у тачки C изнад дужи AB.
Да би конструкција била могућа, мора важити неједнакост троугла: збир дужина сваке две странице мора бити строго већи од дужине треће странице.
Пример: Конструисати \( \triangle ABC \) ако је \( c = 4,5 \text{ cm} \), \( b = 3,5 \text{ cm} \) и \( a = 4 \text{ cm} \).
Нацртамо дуж \( AB = c = 4,5 \text{ cm} \).
Из темена \( A \) опишемо лук полупречника \( b = 3,5 \text{ cm} \).
Из темена \( B \) опишемо лук полупречника \( a = 4 \text{ cm} \).
Пресечна тачка ова два лука је теме \( C \).
Ако су познате две странице троугла и угао наспрам веће од њих, троугао је јединствено одређен.
Пример: Конструисати \( \triangle ABC \) ако је \( c = 4 \text{ cm} \), \( a = 5 \text{ cm} \) и \( \alpha = 120^\circ \).
Нацртамо краћу од датих дужи, \( AB = 4 \text{ cm} \).
Из темена \( A \) конструишемо полуправу под углом од \( 120^\circ \).
Из темена \( B \) шестаром опишемо лук полупречника једнаког већој страници (\( a = 5 \text{ cm} \)).
Пресек овог лука и полуправе угла је теме \( C \).
Ако је дат угао наспрам мање од две задате странице, лук може сећи крак угла у две тачке. То значи да задатак може имати два решења (два различита троугла задовољавају услове), или да нема ниједно ако је лук прекратак да досегне крак угла.

Задаци за вежбање

Лак: Да ли је могуће конструисати троугао (ССС) чије су странице дужина \( 2 \text{ cm} \), \( 4 \text{ cm} \) и \( 9 \text{ cm} \)?
Да би троугао постојао, збир две најкраће странице мора бити већи од најдуже (неједнакост троугла).
\( 2 + 4 = 6 \)
Пошто је \( 6 < 9 \), неједнакост не важи.
Одговор: Није могуће конструисати такав троугао.
Средњи: Желимо да конструишемо \( \triangle ABC \) помоћу странице \( c = 5 \text{ cm} \) и два угла: \( \alpha = 40^\circ \) и \( \gamma = 100^\circ \). Који је први рачунски корак пре цртања?
За конструкцију на основу странице потребно је да знамо оба угла која на њу належу (УСУ конструкција). Пошто су дати угао \( \alpha \) (који належе) и \( \gamma \) (који је наспраман), морамо израчунати други налегли угао, \( \beta \).
Збир углова у троуглу је \( 180^\circ \).
\( \beta = 180^\circ - (40^\circ + 100^\circ) = 180^\circ - 140^\circ = 40^\circ \)
Одговор: Први корак је израчунавање угла \( \beta \), након чега се ради стандардна УСУ конструкција са \( c = 5 \text{ cm} \), \( \alpha = 40^\circ \) и \( \beta = 40^\circ \).
Тежак: Дата је дуж \( AB = 6 \text{ cm} \), страница \( BC = 4 \text{ cm} \) и угао \( \sphericalangle CAB = 30^\circ \). Да ли ова конструкција јединствено одређује један троугао? Објасни одговор.
У овом задатку дате су две странице (\( c = 6 \text{ cm} \), \( a = 4 \text{ cm} \)) и угао \( \alpha = 30^\circ \).
Угао \( \alpha \) налази се наспрам странице \( a \). Пошто је \( a < c \) (\( 4 \text{ cm} < 6 \text{ cm} \)), дати угао се налази наспрам мање од две дате странице.
Ово је случај где лук полупречника \( 4 \text{ cm} \) из темена \( B \) може сећи крак угла од \( 30^\circ \) у две различите тачке.
Одговор: Не, конструкција није јединствена. Задатак највероватније има два различита решења (два различита троугла).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: