Корице уџбеника

43. Површина Паралелограма

Изабери решење задатка:

Задатак 10

Кратко решење

1)

Из слике видимо да је \( ABCD \) правоугаоник са страницама \( AB = 10 \text{ cm} \) и \( BC = 6 \text{ cm} \). Угао \( \sphericalangle ECB = 45^\circ \), па је правоугли троугао \( \triangle EBC \) једнакокрак: \[ EB = BC = 6 \text{ cm} \] Страница паралелограма \( AE \) је: \[ AE = AB - EB = 10 - 6 = 4 \text{ cm} \] Висина паралелограма која одговара страници \( AE \) је \( h_a = BC = 6 \text{ cm} \). Површина паралелограма \( AECF \) (\( P = a \cdot h_a \)): \[ P_{AECF} = AE \cdot h_a = 4 \cdot 6 = 24 \text{ cm}^2 \]

2)

Површина правоугаоника \( ABCD \) (\( P = a \cdot b \)): \[ P_{ABCD} = AB \cdot BC = 10 \cdot 6 = 60 \text{ cm}^2 \] Део површине који је осенчен у процентима добијамо дељењем површина: \[ p = \frac{P_{AECF}}{P_{ABCD}} \cdot 100\% \] \[ p = \frac{24}{60} \cdot 100\% = \frac{\cancel{24}^2}{\cancel{60}_5} \cdot 100\% = \frac{2}{5} \cdot 100\% = \frac{200\%}{5} = 40\% \]

Детаљно решење

1) Израчунај површину паралелограма \( AECF \)

Анализа слике и одређивање непознатих страница

Посматрајмо дати правоугаоник \( ABCD \). Са слике видимо да су дужине његових страница \( AB = 10 \text{ cm} \) и \( BC = 6 \text{ cm} \). Пошто је \( ABCD \) правоугаоник, сви његови углови су прави (\( 90^\circ \)). Зато су троуглови \( ADF \) и \( EBC \) правоугли. У правоуглом троуглу \( EBC \) дат је један оштар угао \( \sphericalangle ECB = 45^\circ \). Како је збир углова у троуглу \( 180^\circ \), други оштар угао је: \[ \sphericalangle CEB = 180^\circ - 90^\circ - 45^\circ = 45^\circ \] Троугао \( EBC \) има два једнака угла, што значи да је он једнакокрако-правоугли троугао. Код таквог троугла катете су једнаке, па важи: \[ EB = BC = 6 \text{ cm} \] Сада можемо да израчунамо дужину странице \( AE \) осенченог паралелограма тако што од укупне дужине странице правоугаоника одузмемо дужину катете: \[ AE = AB - EB \] \[ AE = 10 \text{ cm} - 6 \text{ cm} = 4 \text{ cm} \]

Израчунавање површине паралелограма

Осенчена фигура \( AECF \) је паралелограм чија је једна страница (основица) \( a = AE = 4 \text{ cm} \). Висина паралелограма (\( h_a \)) која одговара овој страници представља најкраће растојање између паралелних страница \( AB \) и \( CD \). То растојање је заправо дужина странице правоугаоника \( BC \) (или \( AD \)), па је \( h_a = 6 \text{ cm} \). Површину паралелограма рачунамо множењем странице и одговарајуће висине (\( P = a \cdot h_a \)): \[ P_{AECF} = AE \cdot h_a \] \[ P_{AECF} = 4 \text{ cm} \cdot 6 \text{ cm} = 24 \text{ cm}^2 \]

2) Изрази у процентима колики је део осенчен

Израчунавање укупне површине и процента

Да бисмо одредили проценат, прво ћемо израчунати укупну површину правоугаоника \( ABCD \) по формули \( P = a \cdot b \): \[ P_{ABCD} = AB \cdot BC \] \[ P_{ABCD} = 10 \text{ cm} \cdot 6 \text{ cm} = 60 \text{ cm}^2 \] Затим постављамо разломак који представља однос површине осенченог дела (паралелограма) и укупне површине (правоугаоника): \[ \text{Део} = \frac{P_{AECF}}{P_{ABCD}} = \frac{24}{60} \] Овај разломак можемо скратити највећим заједничким делиоцем, односно бројем \( 12 \): \[ \text{Део} = \frac{\cancel{24}^2}{\cancel{60}_5} = \frac{2}{5} \] Да бисмо разломак претворили у проценат, потребно је да именилац буде \( 100 \). Зато ћемо проширити разломак множењем бројиоца и имениоца бројем \( 20 \): \[ \frac{2 \cdot 20}{5 \cdot 20} = \frac{40}{100} = 40\% \] Дакле, осенчено је \( 40\% \) површине правоугаоника \( ABCD \).

Кратак запис решења:

1)

\( \triangle EBC \) је једнакокрако-правоугли (\( \sphericalangle ECB = 45^\circ \), \( \sphericalangle B = 90^\circ \)): \[ EB = BC = 6 \text{ cm} \] \[ AE = AB - EB = 10 - 6 = 4 \text{ cm} \] \[ P_{AECF} = a \cdot h_a = AE \cdot BC = 4 \cdot 6 = 24 \text{ cm}^2 \]

2)

\[ P_{ABCD} = AB \cdot BC = 10 \cdot 6 = 60 \text{ cm}^2 \] \[ p = \frac{P_{AECF}}{P_{ABCD}} \cdot 100\% = \frac{24}{60} \cdot 100\% = \frac{\cancel{24}^2}{\cancel{60}_5} \cdot 100\% = 40\% \]

Најважније из лекције

  • Основна формула: Површина паралелограма се рачуна као производ странице и одговарајуће висине: \( P = a \cdot h_a = b \cdot h_b \).
  • Веза елемената: Производ једне странице и њене висине једнак је производу друге странице и њене висине.
  • Ромб са \( 30^\circ \): Висина таквог ромба је увек једнака половини дужине његове странице (\( h = a : 2 \)).
  • У координатном систему: Дужине се рачунају преко разлика координата, а након тога се примењује стандардна формула за површину.
Површина паралелограма једнака је производу његове странице и њој одговарајуће висине (висине која је нормална на ту страницу).
\[ P = a \cdot h_a = b \cdot h_b \] где су \( a \) и \( b \) странице паралелограма, а \( h_a \) и \( h_b \) висине које њима одговарају.
Паралелограм са означеним страницама a и b. Из једног темена спуштене су нормале на те странице, које представљају висине h_a и h_b.
До ове формуле долазимо закључком да се одсецањем правоуглог троугла са једне стране паралелограма и његовим премештањем на другу страну добија правоугаоник потпуно исте површине, чије су странице једнаке страници и висини паралелограма.
Израчунај површину паралелограма ако је позната страница \( a = 6 \text{ cm} \) и њој одговарајућа висина \( h_a = 4 \text{ cm} \).
Примењујемо формулу за површину: \[ P = a \cdot h_a = 6 \text{ cm} \cdot 4 \text{ cm} = 24 \text{ cm}^2 \]
Ако су нам познате две странице паралелограма и једна висина, можемо лако израчунати другу висину користећи чињеницу да површина мора бити иста без обзира на то преко које странице је рачунамо (\( a \cdot h_a = b \cdot h_b \)).
\[ h_a = \frac{b \cdot h_b}{a} \quad \text{и} \quad h_b = \frac{a \cdot h_a}{b} \]
Странице паралелограма су \( a = 5 \text{ cm} \) и \( b = 10 \text{ cm} \). Ако је висина \( h_a = 6 \text{ cm} \), одреди висину \( h_b \).
Прво можемо израчунати површину преко странице \( a \): \[ P = a \cdot h_a = 5 \text{ cm} \cdot 6 \text{ cm} = 30 \text{ cm}^2 \] Сада ту површину користимо да нађемо \( h_b \): \[ h_b = \frac{P}{b} = \frac{30}{10} = 3 \text{ cm} \]
Ромб је врста паралелограма чије су све странице једнаке (\( a = b \)), па има само једну висину (\( h \)). Површина се рачуна као \( P = a \cdot h \).
Ако ромб има оштар угао од \( 30^\circ \), висина која пада на страницу образује правоугли троугао чија је хипотенуза страница \( a \). Пошто је катета наспрам угла од \( 30^\circ \) једнака половини хипотенузе, висина таквог ромба је дупло мања од његове странице (\( h = \frac{a}{2} \)).
Израчунај површину ромба чија је страница \( a = 8 \text{ cm} \), а један угао износи \( 30^\circ \).
Пошто је оштар угао \( 30^\circ \), висина ромба је половина странице: \[ h = \frac{a}{2} = \frac{8}{2} = 4 \text{ cm} \] Сада рачунамо површину: \[ P = a \cdot h = 8 \text{ cm} \cdot 4 \text{ cm} = 32 \text{ cm}^2 \]
Када је паралелограм нацртан у правоуглом координатном систему тако да му је једна страница паралелна једној од оса (нпр. \( x \)-оси), дужину странице и висину можемо одредити бројањем јединичних дужи или одузимањем координата.
Дужину странице паралелне са \( x \)-осом добијамо разликом \( x \) координата њених крајњих тачака.
Висину добијамо као апсолутну разлику \( y \) координата странице на којој лежи основица и њој наспрамне странице.
У координатном систему дат је паралелограм са теменима \( A(1, 1) \), \( B(5, 1) \), \( C(7, 4) \) и \( D(3, 4) \). Израчунај његову површину.
Страница \( AB \) је паралелна са \( x \)-осом. Њена дужина је разлика \( x \) координата тачака \( B \) и \( A \): \[ a = 5 - 1 = 4 \text{ јединичне дужи} \] Висина је удаљеност између правих на којима леже \( AB \) и \( CD \) (разлика њихових \( y \) координата): \[ h = 4 - 1 = 3 \text{ јединичне дужи} \] Површина је: \[ P = a \cdot h = 4 \cdot 3 = 12 \text{ јединичних квадрата} \]

Задаци за вежбање

Лак: Страница паралелограма је \( 12 \text{ cm} \), а висина која њој одговара је \( 7 \text{ cm} \). Колика је површина тог паралелограма?
Примењујемо директно формулу: \[ P = a \cdot h_a \] \[ P = 12 \text{ cm} \cdot 7 \text{ cm} = 84 \text{ cm}^2 \]
Средњи: Површина паралелограма је \( 54 \text{ cm}^2 \). Ако је страница \( a = 9 \text{ cm} \) и висина \( h_b = 3 \text{ cm} \), одреди страницу \( b \) и висину \( h_a \).
Из формуле \( P = a \cdot h_a \) рачунамо \( h_a \): \[ h_a = \frac{P}{a} = \frac{54}{9} = 6 \text{ cm} \] Из формуле \( P = b \cdot h_b \) рачунамо \( b \): \[ b = \frac{P}{h_b} = \frac{54}{3} = 18 \text{ cm} \]
Тежак: Обим ромба је \( 40 \text{ cm} \), а један његов оштар угао износи \( 30^\circ \). Израчунај површину тог ромба.
Обим ромба је \( O = 4 \cdot a \). Одатле налазимо страницу: \[ a = \frac{O}{4} = \frac{40}{4} = 10 \text{ cm} \] Пошто је оштар угао \( 30^\circ \), висина ромба је половина странице: \[ h = \frac{a}{2} = \frac{10}{2} = 5 \text{ cm} \] Површина ромба је: \[ P = a \cdot h = 10 \text{ cm} \cdot 5 \text{ cm} = 50 \text{ cm}^2 \]

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: