Изабери решење задатка:

Задатак 5

Кратко решење

а)
Нацртај произвољан трапез ABCD са основицама AB и CD. Повуци средњу линију трапеза MN, где је M средиште крака AD, а N средиште крака BC. Кроз темена D и C повуци дужи DP и CQ које су паралелне са краком BC, односно AD (или произвољне две паралелне косе дужи) до средње линије MN. Тиме је трапез подељен на доњи четвороугао ABNM и два горња троугла/трапеза, или пресецањем дуж средње линије MN и двеју косих дужи из темена D и C добијамо три дела: доњи део ABNM и два дела у горњем делу. Трапез се пресече дуж средње линије \( m \) и по двема косим линијама из темена мање основице до средње линије. Премештањем делова добија се паралелограм чија је основица \( m = \frac{a+b}{2} \), а висина \( h \), односно:\[ P_{paralelograma} = m \cdot h = P_{trapeza} \]
б)
Нацртај трапез ABCD. Обележи тачку M као средиште крака BC. Повуци праву линију која пролази кроз теме D и тачку M до пресека са продужетком основице AB у тачки E. Нека је \( M \) средиште крака \( BC \), па је:\[ MC = MB \]Сечењем дуж дужи \( DM \), трапез \( ABCD \) се дели на четвороугао \( ABMD \) и троугао \( MCD \). Ротацијом троугла \( MCD \) око средишта \( M \) за \( 180^\circ \), теме \( C \) се поклапа са теменом \( B \), а теме \( D \) прелази у тачку \( E \) на продужетку основице \( AB \):\[ \triangle MCD \cong \triangle MBE \]\[ P_{ADE} = P_{ABMD} + P_{MBE} = P_{ABMD} + P_{MCD} = P_{ABCD} \]

Детаљно решење

а)

Корак 1: Конструкција и растављање трапеза


Нацртај произвољан трапез ABCD са основицама AB и CD. Повуци средњу линију трапеза MN, где је M средиште крака AD, а N средиште крака BC. Кроз темена D и C повуци дужи DP и CQ које су паралелне са краком BC, односно AD (или произвољне две паралелне косе дужи) до средње линије MN. Тиме је трапез подељен на доњи четвороугао ABNM и два горња троугла/трапеза, или пресецањем дуж средње линије MN и двеју косих дужи из темена D и C добијамо три дела: доњи део ABNM и два дела у горњем делу.
Једноставан начин да се трапез \( ABCD \) растави на три дела и од њих састави паралелограм: Повучемо средњу линију \( MN \) паралелну основицама (\( M \) је средиште крака \( AD \), а \( N \) средиште крака \( BC \)). Затим из горњих темена \( D \) и \( C \) конструишемо две паралелне дужи под косим углом (који није прав) до средње линије \( MN \). На тај начин горњи део трапеза делимо на један паралелограм и два троугла (или сличне фигуре), односно цео трапез делимо на доњи трапез \( ABNM \) и два дела из горњег дела. Други и најједноставнији начин је: 1. Повучемо средњу линију \( MN \). 2. Из темена \( D \) повучемо праву паралелну краку \( BC \) до средње линије. 3. Ротацијом или премештањем горњих делова уз доњу основу добија се паралелограм чија је висина једнака половини висине трапеза, а основица једнака збиру основица трапеза, односно са дужином средње линије \( m \) и косим страницама.

б)

Корак 1: Конструкција и растављање трапеза


Нацртај трапез ABCD. Обележи тачку M као средиште крака BC. Повуци праву линију која пролази кроз теме D и тачку M до пресека са продужетком основице AB у тачки E.
Нека је дат произвољан трапез \( ABCD \) са основицама \( AB \) и \( CD \). 1. Одредимо тачку \( M \) која је средиште крака \( BC \), тако да је \( BM = MC \). 2. Повучемо дуж \( DM \). Она дели трапез на два дела: четвороугао \( ABMD \) и троугао \( MCD \).

Корак 2: Састављање троугла

Ротирамо троугао \( MCD \) око тачке \( M \) за \( 180^\circ \) тако да се тачка \( C \) поклопи са тачком \( B \). Тада се теме \( D \) пресликава у тачку \( E \) која лежи на продужетку странице \( AB \) преко тачке \( B \). Будући да су углови \( \angle MCD \) и \( \angle MBD \) наизменични углови на трансверзали, странице \( CD \) и \( BE \) леже на истој правој са \( AB \). Троуглови \( \triangle MCD \) и \( \triangle MBE \) су подударни (према правилу УСУ: \( MC = MB \), унакрсни углови код \( M \) су једнаки, и наизменични углови су једнаки). Спајањем четвороугла \( ABMD \) и троугла \( MBE \) добијамо троугао \( ADE \). Како су делови само премештени, површина новодобијеног троугла \( ADE \) једнака је површини почетног трапеза \( ABCD \): \[ P_{ADE} = P_{ABCD} \]

Кратак запис решења:

а) Пресецањем дуж средње линије и две косе дужи добијају се три дела од којих се слаже паралелограм: \( P = m \cdot h \). б) Сечењем дуж дужи \( DM \) (где је \( M \) средиште крака \( BC \)) трапез се дели на четвороугао \( ABMD \) и троугао \( \triangle MCD \). Ротацијом \( \triangle MCD \) око \( M \) за \( 180^\circ \) добија се \( \triangle ADE \), при чему је \( P_{ADE} = P_{ABCD} \).

Најважније из лекције

Површина трапеза: Рачуна се по формули \(P = \frac{a + b}{2} \cdot h\) или \(P = m \cdot h\), где су \(a\) и \(b\) основице, \(h\) висина, а \(m\) средња линија.
Средња линија: Израчунава се као \(m = \frac{a + b}{2}\).
Практичан савет: Код специфичних трапеза (једнакокраки или правоугли) са углом од \(45^\circ\), уцртавањем висине формира се једнакокрако-правоугли троугао, што олакшава проналажење непознате висине преко делова основице.
Површина трапеза једнака је половини производа збира основица и висине.
Ако су \(a\) и \(b\) основице трапеза, \(h\) његова висина, а \(m\) средња линија (\(m = \frac{a+b}{2}\)), површина се може израчунати на два начина: преко основица или преко средње линије.
Трапез са означеним основицама a (доња) и b (горња), средњом линијом m која спаја средишта кракова и висином h (нормала између основица).
\[ P = \frac{a + b}{2} \cdot h \] или \[ P = m \cdot h \]
Израчунајмо површину трапеза чије су основице \(a = 5 \text{ cm}\), \(b = 3 \text{ cm}\) и висина \(h = 4 \text{ cm}\). \[ P = \frac{5 + 3}{2} \cdot 4 = \frac{8}{2} \cdot 4 = 4 \cdot 4 = 16 \text{ cm}^2 \]
Израчунај површину трапеза чија је средња линија \(m = 7 \text{ cm}\), а висина \(h = 5 \text{ cm}\).
Одговор: Користимо формулу \(P = m \cdot h\). \[ P = 7 \text{ cm} \cdot 5 \text{ cm} = 35 \text{ cm}^2 \]
Код решавања задатака са једнакокраким трапезом често се користи висина спуштена из темена краће основице. Она одсеца на дужој основици сегмент чија је дужина једнака полуразлици основица.
\[ \text{Одсечак} = \frac{a - b}{2} \]
Израчунајмо површину једнакокраког трапеза са основицама \(10 \text{ cm}\) и \(4 \text{ cm}\) и угловима на већој основици од \(45^\circ\).
1. Висина одсеца на дужој основици део: \(\frac{a - b}{2} = \frac{10 - 4}{2} = 3 \text{ cm}\).
2. Због угла од \(45^\circ\), висина и одсечак формирају једнакокрако-правоугли троугао, па је висина једнака том одсечку: \(h = 3 \text{ cm}\).
3. Површина је: \(P = \frac{10 + 4}{2} \cdot 3 = 7 \cdot 3 = 21 \text{ cm}^2\).
Ако је одсечак на дужој основици једнакокраког трапеза \(4 \text{ cm}\), а угао на основици \(45^\circ\), колика је висина тог трапеза?
Одговор: Пошто висина и одсечак формирају правоугли троугао са углом од \(45^\circ\), тај троугао је и једнакокрак. Зато је висина једнака дужини одсечка, односно \(h = 4 \text{ cm}\).

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај површину трапеза чије су основице \(8 \text{ cm}\) и \(4,2 \text{ cm}\), а висина \(5 \text{ cm}\).
Користимо основну формулу: \(P = \frac{a + b}{2} \cdot h\)
\(P = \frac{8 + 4,2}{2} \cdot 5 = \frac{12,2}{2} \cdot 5 = 6,1 \cdot 5 = 30,5 \text{ cm}^2\)
Средњи: Израчунај висину трапеза чија је површина \(24 \text{ cm}^2\), а средња линија \(6 \text{ cm}\).
Користимо формулу која укључује средњу линију: \(P = m \cdot h\).
\(24 = 6 \cdot h\)
\(h = 24 : 6 = 4 \text{ cm}\)
Тежак: Израчунај површину правоуглог трапеза ако су његове основице \(10 \text{ cm}\) и \(4 \text{ cm}\), а оштар угао на већој основици је \(45^\circ\).
Код правоуглог трапеза, висина спуштена из темена тупог угла одсеца на дужој основици део који је једнак разлици основица: \(a - b\).
Део основице је: \(10 - 4 = 6 \text{ cm}\).
Због угла од \(45^\circ\), формира се једнакокрако-правоугли троугао између крака, висине и тог дела основице, па је висина једнака том делу: \(h = 6 \text{ cm}\).
Површина: \(P = \frac{10 + 4}{2} \cdot 6 = \frac{14}{2} \cdot 6 = 7 \cdot 6 = 42 \text{ cm}^2\).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: