Корице уџбеника

46. Површина Четвороугла Чије Су Дијагонале Узајамно Нормалне

Изабери решење задатка:

Задатак 3

Кратко решење

Једна ћелија: \(5\cdot5=25\text{ mm}^2\). Спољашњи делтоид: дијагонале \(6\) и \(6\) ћелија \(\Rightarrow \frac{6\cdot6}{2}=18\) ћелија. Исечени средишњи ромб: дијагонале \(3\) и \(2\) \(\Rightarrow \frac{3\cdot2}{2}=3\) ћелије. Обојено: \(18-3=15\) ћелија \(=15\cdot25=375\text{ mm}^2\).

Детаљно решење

Свака ћелија квадратне мреже има страницу \(5\text{ mm}\), па је површина једне ћелије \(5 \cdot 5 = 25\text{ mm}^2\). Постављамо координатни систем на мрежу (јединица = 1 ћелија). Обојена фигура је делтоид (четвороугао са узајамно нормалним дијагоналама) из кога је исечена мања бела фигура у средини. \(1)\) Спољашњи делтоид има темена: горе \((3,0)\), лево \((0,1)\), десно \((6,1)\), доле \((3,6)\). - хоризонтална дијагонала: \(d_1 = 6\) ћелија, - вертикална дијагонала: \(d_2 = 6\) ћелија. Дијагонале су узајамно нормалне, па је површина \[ P_{sp} = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} = \frac{6 \cdot 6}{2} = 18 \text{ (ћелија)}. \] \(2)\) Бела (исечена) фигура у средини је ромб са теменима: горе \((3,1)\), лево \((2,2)\), десно \((4,2)\), доле \((3,4)\). - вертикална дијагонала: \(3\) ћелије, - хоризонтална дијагонала: \(2\) ћелије. \[ P_{bela} = \frac{3 \cdot 2}{2} = 3 \text{ (ћелије)}. \] \(3)\) Обојена површина у ћелијама: \[ P = 18 - 3 = 15 \text{ (ћелија)}. \] \(4)\) Претварамо у \(\text{mm}^2\): \[ P = 15 \cdot 25 = 375 \text{ mm}^2. \]

Кратак запис решења:

\(P = 15 \cdot 25\text{ mm}^2 = 375\text{ mm}^2\)

Најважније из лекције

Кључне формуле за површину фигура са нормалним дијагоналама:
  • Општи четвороугао: \( P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} \) (Важи само ако се дијагонале секу под правим углом!)
  • Ромб: Може се рачунати као \( P = a \cdot h \) или \( P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} \).
  • Квадрат: Може се рачунати преко странице \( P = a^2 \) или преко дијагонале \( P = \frac{d^2}{2} \).
Површина било ког конвексног четвороугла чије су дијагонале узајамно нормалне (секу се под правим углом) једнака је половини производа његових дијагонала.
Конвексан четвороугао ABCD са дијагоналама d1 и d2 које се секу под правим углом. Четвороугао је уписан у правоугаоник чије су странице паралелне дијагоналама. Ово илуструје да је површина четвороугла тачно половина површине тог правоугаоника.
\[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} \] \( d_1 \) и \( d_2 \) су дијагонале четвороугла.
Израчунај површину четвороугла чије су дијагонале узајамно нормалне и износе \( 8 \text{ cm} \) и \( 11 \text{ cm} \).
Примењујемо формулу за четвороуглове са нормалним дијагоналама: \[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} = \frac{8 \cdot 11}{2} = \frac{88}{2} = 44 \text{ cm}^2 \] Одговор: Површина четвороугла је \( 44 \text{ cm}^2 \).
Како су дијагонале ромба увек узајамно нормалне, општа формула за четвороуглове са нормалним дијагоналама се може применити и на ромб.
Површину ромба можемо рачунати на два начина: \[ P = a \cdot h \quad \text{или} \quad P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} \] \( a \) - страница ромба, \( h \) - висина ромба, \( d_1, d_2 \) - дијагонале.
Израчунај површину ромба чије су дијагонале \( 12 \text{ cm} \) и \( 5 \text{ cm} \).
\[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} = \frac{12 \cdot 5}{2} = \frac{60}{2} = 30 \text{ cm}^2 \] Одговор: Површина ромба је \( 30 \text{ cm}^2 \).
Квадрат је специјалан случај ромба (има све једнаке странице и нормалне дијагонале), али су код квадрата дијагонале и међусобно једнаке (\( d_1 = d_2 = d \)).
Површину квадрата можемо рачунати преко странице или преко дијагонале: \[ P = a^2 \quad \text{или} \quad P = \frac{d^2}{2} \] \( a \) - страница квадрата, \( d \) - дијагонала квадрата.
Ако је дијагонала квадрата \( d = 2 \text{ cm} \), његова површина се рачуна као: \[ P = \frac{2^2}{2} = \frac{4}{2} = 2 \text{ cm}^2 \]
Површина квадрата износи \( 18 \text{ cm}^2 \). Колика је дужина његове дијагонале?
\[ P = \frac{d^2}{2} \] \[ 18 = \frac{d^2}{2} \] \[ d^2 = 18 \cdot 2 = 36 \] \[ d = 6 \text{ cm} \] Одговор: Дужина дијагонале је \( 6 \text{ cm} \).

Задаци за вежбање

Лак: Делтоид је четвороугао чије су дијагонале узајамно нормалне. Израчунај површину делтоида ако су дужине његових дијагонала \( d_1 = 6 \text{ cm} \) и \( d_2 = 9 \text{ cm} \).
Пошто су дијагонале нормалне, користимо формулу: \[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} \] \[ P = \frac{6 \cdot 9}{2} = \frac{54}{2} = 27 \text{ cm}^2 \] Одговор: Површина делтоида је \( 27 \text{ cm}^2 \).
Средњи: Површина ромба је \( 40 \text{ cm}^2 \), а једна његова дијагонала износи \( 10 \text{ cm} \). Израчунај дужину друге дијагонале.
Користимо формулу за површину преко дијагонала: \[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} \] \[ 40 = \frac{10 \cdot d_2}{2} \] \[ 40 = 5 \cdot d_2 \] \[ d_2 = \frac{40}{5} = 8 \text{ cm} \] Одговор: Дужина друге дијагонале је \( 8 \text{ cm} \).
Тежак: Ромб има дијагоналу \( d_1 = 12 \text{ cm} \) и површину \( 48 \text{ cm}^2 \). Такође, познато је да је страница овог ромба \( a = 10 \text{ cm} \).
а) Израчунај другу дијагоналу ромба.
б) Израчунај висину ромба \( h \).
а) Рачунамо другу дијагоналу преко формуле \( P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} \): \[ 48 = \frac{12 \cdot d_2}{2} \] \[ 48 = 6 \cdot d_2 \implies d_2 = 8 \text{ cm} \] б) Рачунамо висину користећи другу формулу за површину \( P = a \cdot h \): \[ 48 = 10 \cdot h \] \[ h = \frac{48}{10} = 4,8 \text{ cm} \] Одговор: Друга дијагонала је \( 8 \text{ cm} \), а висина ромба је \( 4,8 \text{ cm} \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: