Корице уџбеника

VII.6. Површина Четвороугла С Нормалним Дијагоналама

Изабери решење задатка:

Задатак 2

Кратко решење

Све три фигуре имају нормалне дијагонале, па важи \(P=\frac{d_1 d_2}{2}\). Дужине очитавам са мреже. А: \(d_1=4\), \(d_2=2\) \(\Rightarrow P_A=\frac{4\cdot 2}{2}=4\). Б (квадрат): \(d_1=2\), \(d_2=2\) \(\Rightarrow P_Б=\frac{2\cdot 2}{2}=2\). В: \(d_1=4\), \(d_2=4\) \(\Rightarrow P_В=\frac{4\cdot 4}{2}=8\).

Детаљно решење

Сва три четвороугла имају узајамно нормалне дијагонале (делтоид, квадрат, делтоид), па се њихова површина рачуна по формули \(P=\dfrac{d_1\cdot d_2}{2}\). Дужине дијагонала очитавамо из координатне мреже на слици 6.5. \textbf{Четвороугао А (зелени)} — темена \((1,0)\), \((3,1)\), \((5,0)\), \((3,-1)\). Хоризонтална дијагонала иде од \((1,0)\) до \((5,0)\): \(d_1 = 5-1 = 4\). Вертикална дијагонала иде од \((3,1)\) до \((3,-1)\): \(d_2 = 1-(-1) = 2\). \[ P_A=\frac{d_1\cdot d_2}{2}=\frac{4\cdot 2}{2}=\frac{8}{2}=4. \] \textbf{Четвороугао Б (црвени)} — темена \((-1,0)\), \((0,1)\), \((1,0)\), \((0,-1)\); то је квадрат. Хоризонтална дијагонала од \((-1,0)\) до \((1,0)\): \(d_1 = 1-(-1) = 2\). Вертикална дијагонала од \((0,1)\) до \((0,-1)\): \(d_2 = 1-(-1) = 2\). \[ P_Б=\frac{d_1\cdot d_2}{2}=\frac{2\cdot 2}{2}=\frac{4}{2}=2. \] \textbf{Четвороугао В (жути)} — темена \((-5,0)\), \((-3,2)\), \((-1,0)\), \((-3,-2)\). Хоризонтална дијагонала од \((-5,0)\) до \((-1,0)\): \(d_1 = -1-(-5) = 4\). Вертикална дијагонала од \((-3,2)\) до \((-3,-2)\): \(d_2 = 2-(-2) = 4\). \[ P_В=\frac{d_1\cdot d_2}{2}=\frac{4\cdot 4}{2}=\frac{16}{2}=8. \]

Кратак запис решења:

\(P_A=\frac{4\cdot 2}{2}=4\), \(P_Б=\frac{2\cdot 2}{2}=2\), \(P_В=\frac{4\cdot 4}{2}=8\).

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: