Корице уџбеника

46. Површина Четвороугла Чије Су Дијагонале Узајамно Нормалне

Изабери решење задатка:

Задатак 6

Кратко решење

\( d_1 = AC = 7 \text{ cm} \) \( d_2 = BD = 3 \text{ cm} \) \[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} \] \[ P = \frac{7 \cdot 3}{2} = \frac{21}{2} = 10,5 \text{ cm}^2 \]

Детаљно решење

Анализа неконвексног четвороугла

На слици је приказан неконвексни четвороугао \( ABCD \). Овај специфичан облик се често назива и "стрелица". Код оваквог четвороугла дијагонале су и даље међусобно нормалне, али се једна од њих налази изван саме фигуре. Дијагонале су дужи \( AC \) и \( BD \).

Одређивање дужина дијагонала

Са слике директно очитавамо вредности за дијагонале: - Прва дијагонала је \( AC = 7 \text{ cm} \). - Друга дијагонала је \( BD = 3 \text{ cm} \). Иако се дијагонала \( AC \) налази "испод" темена \( B \), она стоји под правим углом у односу на правац дијагонале \( BD \).

Примена формуле за површину

За сваки четвороугао чије су дијагонале узајамно нормалне (било он конвексан попут ромба или неконвексан као у овом случају), важи иста формула за површину. Површина је једнака половини производа његових дијагонала: \[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} \]

Израчунавање

Заменићемо познате вредности \( d_1 = AC = 7 \text{ cm} \) и \( d_2 = BD = 3 \text{ cm} \) у формулу: \[ P = \frac{7 \text{ cm} \cdot 3 \text{ cm}}{2} \] \[ P = \frac{21}{2} \text{ cm}^2 \] Дељењем броја \( 21 \) са \( 2 \), добијамо коначну вредност површине: \[ P = 10,5 \text{ cm}^2 \] Ово решење можемо посматрати и као разлику површина два троугла са заједничком основицом \( AC \), где је површина велика троугла \( \triangle ADC \) умањена за површину мањег "удубљеног" троугла \( \triangle ABC \). Обе методе дају исти резултат.

Кратак запис решења:

\( d_1 = 7 \text{ cm}, d_2 = 3 \text{ cm} \) \( P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} = \frac{7 \cdot 3}{2} = 10,5 \text{ cm}^2 \)

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: