Корице уџбеника

IV.2. Реши Задатке

Лекција IV.2 садржи следеће групе задатака:

Изабери решење задатка:

Задатак 3

Кратко решење

\( \Delta PSA, \Delta RTB: \) \( \angle PSA = \angle RTB = 90^\circ \) (висина је нормална на писту) \( AS = BT \) (иста висина авиона) \( \angle APS = \angle BRT \) (једнаки углови полетања) \( \angle PAS = 180^\circ - (90^\circ + \angle APS) \) \( \angle RBT = 180^\circ - (90^\circ + \angle BRT) \) \( \angle APS = \angle BRT \Rightarrow \angle PAS = \angle RBT \) \( \angle PSA = \angle RTB \) \( AS = BT \) \( \angle PAS = \angle RBT \) \( \text{УСУ} \Rightarrow \Delta PSA \cong \Delta RTB \)

Детаљно решење

Анализа података са слике и из текста задатка

На слици 2.13 посматрамо два правоугла троугла, \( \Delta PSA \) и \( \Delta RTB \). Темена \( S \) и \( T \) представљају подножја нормала из тачака \( A \) и \( B \) на линију писте, што значи да су углови код ових темена прави: \[ \angle PSA = \angle RTB = 90^\circ \] Из текста задатка имамо следеће информације: 1. Авиони су полетели под једнаким углом у односу на писту, па су углови код темена \( P \) и \( R \) једнаки: \[ \angle APS = \angle BRT \] 2. Након неког времена, авиони су достигли исту висину. Висина авиона \( A \) је дуж \( AS \), а авиона \( B \) је дуж \( BT \). Дакле: \[ AS = BT \]

Примена става о подударности

У троугловима \( \Delta PSA \) и \( \Delta RTB \) имамо једнаке следеће елементе: - Страницу наспрам једног угла: \( AS = BT \) - Угао налегли на ту страницу: \( \angle PSA = \angle RTB = 90^\circ \) - Угао наспрам те странице: \( \angle APS = \angle BRT \) Како су два угла у троугловима једнака, мора бити једнак и трећи угао (јер је збир углова у сваком троуглу \( 180^\circ \)): \[ \angle PAS = 180^\circ - (90^\circ + \angle APS) \] \[ \angle RBT = 180^\circ - (90^\circ + \angle BRT) \] Пошто је \( \angle APS = \angle BRT \), следи да је \( \angle PAS = \angle RBT \). Сада за троуглове \( \Delta PSA \) и \( \Delta RTB \) важи: - \( \angle PSA = \angle RTB = 90^\circ \) (угао налегли на страницу) - \( AS = BT \) (страница) - \( \angle PAS = \angle RBT \) (угао налегли на страницу) На основу става УСУ (угао–страница–угао), закључујемо да су троуглови подударни.

Кратак запис решења:

\( AS=BT, \angle S=\angle T=90^\circ, \angle P=\angle R \Rightarrow \angle A=\angle B \) \( \angle S=\angle T, AS=BT, \angle A=\angle B \xrightarrow{\text{УСУ}} \Delta PSA \cong \Delta RTB \)

Најважније из лекције

  • Подударни троуглови се могу потпуно поклопити. Ознака: \( \triangle ABC \cong \triangle EFG \) (темена истим редоследом).
  • Код подударних троуглова су све одговарајуће странице једнаке и сви одговарајући углови једнаки.
  • Подударност доказујемо помоћу четири става: СУС (две странице и захваћени угао), УСУ (страница и налегли углови), ССС (све три странице), ССУ (две странице и угао наспрам дуже од њих).
  • Из подударности следи једнакост свих преосталих страница и углова.
Два троугла су подударна ако један можемо померањем (без промене облика и величине) у потпуности да поклопимо са другим. Тада се свака тачка једног троугла поклопи са одговарајућом тачком другог.
Подударност троуглова \( ABC \) и \( EFG \) записујемо: \( \triangle ABC \cong \triangle EFG \). Темена пишемо истим редоследом којим се поклапају: \( A \leftrightarrow E,\; B \leftrightarrow F,\; C \leftrightarrow G \).
Ако су два троугла подударна, онда су све одговарајуће странице једнаке и сви одговарајући углови једнаки.
За \( \triangle ABC \cong \triangle EFG \) важи:
  • углови: \( \angle BAC = \angle FEG,\; \angle CBA = \angle GFE,\; \angle ACB = \angle EGF \);
  • странице: \( AB = EF,\; AC = EG,\; BC = FG \).
Важи и обрнуто: ако два троугла имају једнаке све одговарајуће странице и једнаке све одговарајуће углове, онда су подударна.
Два подударна троугла једнаког облика и величине: троугао ABC и троугао EFG. Одговарајућа темена су означена (A и E, B и F, C и G), а истим цртицама су обележене једнаке одговарајуће странице.
Да бисмо доказали да су два троугла подударна, није неопходно да проверимо свих шест елемената. Довољно је показати једнакост само неких елемената — то нам омогућавају ставови подударности.
Став СУС (страница–угао–страница): ако су две странице и њима захваћени угао једног троугла једнаки са двема страницама и њима захваћеним углом другог троугла, онда су ти троуглови подударни.
Став УСУ (угао–страница–угао): ако су једна страница и углови налегли на ту страницу једног троугла једнаки једној страници и на њој налеглим угловима другог троугла, онда су ти троуглови подударни.
Став ССС (страница–страница–страница): ако су све три странице једног троугла једнаке страницама другог троугла, онда су ти троуглови подударни.
Став ССУ (страница–страница–угао): ако су две странице и угао наспрам дуже од њих једног троугла једнаки двема страницама и углу наспрам дуже од њих другог троугла, онда су ти троуглови подударни.
Пажња: код става ССУ угао мора бити наспрам дуже странице. Тврђење „ако су два угла једног троугла једнака двама угловима другог, онда су троуглови подударни“ није увек тачно (углови не одређују величину троугла).
Дате су странице и захваћени угао: \( AB = 4\text{ cm},\; AC = 3\text{ cm},\; \angle CAB = 75^\circ \). Ако у другом троуглу важи \( DE = 4\text{ cm},\; DF = 3\text{ cm},\; \angle FDE = 75^\circ \), онда су, по ставу СУС, троуглови подударни: \[ \triangle ABC \cong \triangle DEF \] па су и све остале одговарајуће странице и углови једнаки, нпр. \( BC = EF \).
Троугао ABC са означеним страницама AB и AC и захваћеним углом код темена A обележеним са 75 степени; поред њега подударан троугао DEF са одговарајућим страницама DE, DF и углом код темена D од 75 степени.

Задаци за вежбање

Лак задатак: Троуглови \( ABC \) и \( DEF \) су подударни, при чему је \( \triangle ABC \cong \triangle DEF \). Ако је \( AB = 5\text{ cm} \) и \( \angle ABC = 40^\circ \), одреди дужину странице \( DE \) и меру угла \( \angle DEF \).
Код подударних троуглова одговарајуће странице и углови су једнаки. Из редоследа темена \( A\leftrightarrow D,\; B\leftrightarrow E,\; C\leftrightarrow F \) следи:
страница \( DE \) одговара страници \( AB \), па је \( DE = AB = 5\text{ cm} \);
угао \( \angle DEF \) одговара углу \( \angle ABC \), па је \( \angle DEF = 40^\circ \).
Одговор: \( DE = 5\text{ cm} \), \( \angle DEF = 40^\circ \).
Средњи задатак: У троугловима \( SRT \) и \( MNP \) важи: \( ST = MP,\; RT = NP \) и \( \angle STR = \angle MPN \). Докажи да је \( SR = MN \).
Посматрамо дате елементе:
\( ST = MP \) (страница);
\( \angle STR = \angle MPN \) (угао захваћен страницама \( ST \) и \( RT \));
\( RT = NP \) (страница).
Имамо две странице и њима захваћен угао, па по ставу СУС следи \( \triangle SRT \cong \triangle MNP \).
Пошто су троуглови подударни, једнаке су им и остале одговарајуће странице, па је \( SR = MN \).
Одговор: \( SR = MN \) (доказано ставом СУС).
Тежак задатак: Дат је правоугли троугао \( ABC \) са правим углом код темена \( B \) и правоугли троугао \( EBD \) са правим углом код темена \( B \). Ако је \( BC = BD \) и \( AC = ED \), докажи да је \( \angle BAC = \angle BED \).
Упоредимо елементе троуглова \( ABC \) и \( EBD \):
\( BC = BD \) (дато) — то су катете;
\( AC = ED \) (дато) — то су хипотенузе, а хипотенуза је дужа од катете;
дакле имамо две странице (катету и хипотенузу) и угао наспрам дуже од њих (наспрам хипотенузе стоји прав угао: \( \angle CBA = \angle DBE = 90^\circ \)).
По ставу ССУ следи \( \triangle ABC \cong \triangle EBD \).
Из подударности су одговарајући углови једнаки, па је \( \angle BAC = \angle BED \).
Одговор: \( \angle BAC = \angle BED \) (доказано ставом ССУ).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: