Изабери решење задатка:

Задатак 35

Кратко решење

а) \( h=3 \), \( a=6\sqrt3 \), \( P=\frac{6\sqrt3\cdot 3}{2}=9\sqrt3\ \text{cm}^2 \).б) \( h=2\sqrt3 \), \( a=6+2\cdot 2=10 \), \( P=\frac{10+6}{2}\cdot 2\sqrt3=16\sqrt3\ \text{cm}^2 \).в) ромб са углом \( 45^\circ \): \( h=\frac{5\sqrt2}{2} \), \( P=5\cdot\frac{5\sqrt2}{2}=12{,}5\sqrt2\ \text{cm}^2 \).г) \( h=3 \), \( a=5+3=8 \), \( P=\frac{8+5}{2}\cdot 3=19{,}5\ \text{cm}^2 \).

Детаљно решење

а) Троугао

На слици су обе бочне странице једнаке \( 6\ \text{cm} \), па је троугао једнакокраки; угао на основици износи \( 30^\circ \) (такав је и други угао на основици). Висина из врха дели троугао на два подударна правоугла троугла са угловима \( 30^\circ \) и \( 60^\circ \) и хипотенузом \( 6\ \text{cm} \):\[ h=\frac{6}{2}=3\ \text{cm}, \qquad \frac{a}{2}=\frac{6\sqrt3}{2}=3\sqrt3\ \text{cm}\ \Rightarrow\ a=6\sqrt3\ \text{cm}. \]Површина је\[ P=\frac{a\cdot h}{2}=\frac{6\sqrt3\cdot 3}{2}=9\sqrt3\ \text{cm}^2\approx 15{,}59\ \text{cm}^2. \]Провера: основица \( a=6\sqrt3 \) и страница \( 6 \) захватају угао \( 30^\circ \), па је по обрасцу из Примера 14 \( P=6\sqrt3\cdot 6\cdot\frac14=9\sqrt3\ \text{cm}^2 \).

б) Једнакокраки трапез

Краћа основица је \( b=6\ \text{cm} \), краци \( c=4\ \text{cm} \), а углови на дужој основици по \( 60^\circ \). Висина спуштена из темена краће основице даје правоугли троугао са хипотенузом \( 4\ \text{cm} \) и угловима \( 30^\circ \) и \( 60^\circ \):\[ h=\frac{4\sqrt3}{2}=2\sqrt3\ \text{cm}, \qquad \frac{a-b}{2}=\frac{4}{2}=2\ \text{cm}. \]Дакле је \( a=b+2\cdot 2=6+4=10\ \text{cm} \), па је\[ P=\frac{a+b}{2}\cdot h=\frac{10+6}{2}\cdot 2\sqrt3=8\cdot 2\sqrt3=16\sqrt3\ \text{cm}^2\approx 27{,}71\ \text{cm}^2. \]

в) Паралелограм (ромб)

Обе означене странице једнаке су \( 5\ \text{cm} \), па је то ромб; означени унутрашњи угао је \( 135^\circ \), а суседни угао износи \( 180^\circ-135^\circ=45^\circ \). Висина на страницу од \( 5\ \text{cm} \) катета је правоуглог троугла са хипотенузом \( 5\ \text{cm} \) и оштрим угловима по \( 45^\circ \):\[ h=\frac{5\sqrt2}{2}\ \text{cm}, \qquad P=a\cdot h=5\cdot\frac{5\sqrt2}{2}=\frac{25\sqrt2}{2}=12{,}5\sqrt2\ \text{cm}^2\approx 17{,}68\ \text{cm}^2. \]

г) Правоугли трапез

Краћи крак \( 3\ \text{cm} \) нормалан је на основице, па је он уједно висина: \( h=3\ \text{cm} \). Краћа (горња) основица је \( b=5\ \text{cm} \), а угао уз њу на десној страни износи \( 135^\circ \); угао на дужој основици тада је \( 180^\circ-135^\circ=45^\circ \). Ако из темена краће основице спустимо висину на дужу основицу, добијамо правоугли троугао са оштрим угловима по \( 45^\circ \), дакле једнакокраки:\[ a-b=h=3\ \text{cm}\ \Rightarrow\ a=5+3=8\ \text{cm}. \]Површина је\[ P=\frac{a+b}{2}\cdot h=\frac{8+5}{2}\cdot 3=\frac{13}{2}\cdot 3=19{,}5\ \text{cm}^2. \]Провера: трапез се дели на правоугаоник \( 5\cdot 3=15\ \text{cm}^2 \) и правоугли троугао \( \frac{3\cdot 3}{2}=4{,}5\ \text{cm}^2 \), укупно \( 19{,}5\ \text{cm}^2 \).

Кратак запис решења:

Висине добијамо из правоуглих троуглова са угловима \( 30^\circ,60^\circ \) и \( 45^\circ \): а) \( 9\sqrt3\ \text{cm}^2 \); б) \( 16\sqrt3\ \text{cm}^2 \); в) \( 12{,}5\sqrt2\ \text{cm}^2 \); г) \( 19{,}5\ \text{cm}^2 \).

Најважније из лекције

Применом Питагорине теореме на основне геометријске фигуре добијамо следеће важне обрасце:
  • Правоугаоник: Дијагонала и странице чине правоугли троугао. Важи: \( d^2 = a^2 + b^2 \).
  • Квадрат: Дијагонала и странице чине једнакокраки правоугли троугао. Важи: \( d = a\sqrt{2} \).
  • Ромб: Страница и половине дијагонала чине правоугли троугао. Важи: \( a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \).
Ове формуле омогућавају израчунавање непознатих елемената фигуре (страница или дијагонала) када су остали елементи познати.
Сваки правоугаоник је једном својом дијагоналом подељен на два подударна правоугла троугла. Катете тих троуглова су суседне странице правоугаоника (\(a\) и \(b\)), а хипотенуза је дијагонала правоугаоника (\(d\)).
Правоугаоник са страницама a и b. Повучена је дијагонала d која га дели на два правоугла троугла. Дијагонала d је хипотенуза, а странице a и b су катете.
\[ d^2 = a^2 + b^2 \]
Ако су странице правоугаоника \( a = 3 \text{ cm} \) и \( b = 4 \text{ cm} \), дужина дијагонале се рачуна на следећи начин: \[ d^2 = (3 \text{ cm})^2 + (4 \text{ cm})^2 \] \[ d^2 = 9 \text{ cm}^2 + 16 \text{ cm}^2 = 25 \text{ cm}^2 \] \[ d = \sqrt{25} \text{ cm} = 5 \text{ cm} \]
Израчунај дужину странице \(b\) правоугаоника ако је дијагонала \( d = 10 \text{ cm} \), а страница \( a = 8 \text{ cm} \).
На основу Питагорине теореме: \[ d^2 = a^2 + b^2 \] \[ 10^2 = 8^2 + b^2 \] \[ 100 = 64 + b^2 \] \[ b^2 = 100 - 64 = 36 \] \[ b = \sqrt{36} = 6 \text{ cm} \]
Сваки квадрат је својом дијагоналом подељен на два подударна једнакокрака правоугла троугла. Катете су странице квадрата (\(a\)), а хипотенуза је дијагонала (\(d\)).
Квадрат са страницама a. Повучена је дијагонала d која формира једнакокраки правоугли троугао чије су катете странице квадрата.
Полазна једначина је \( d^2 = a^2 + a^2 \), односно \( d^2 = 2a^2 \). Из ње се изводи директна веза: \[ d = a\sqrt{2} \]
Ако је страница квадрата \( a = 5 \text{ cm} \), дужина дијагонале је: \[ d = 5\sqrt{2} \text{ cm} \]
Израчунај дужину странице квадрата ако је његова дијагонала \( d = 8\sqrt{2} \text{ cm} \).
Користећи формулу \( d = a\sqrt{2} \): \[ 8\sqrt{2} = a\sqrt{2} \] Дељењем обе стране са \( \sqrt{2} \) добијамо: \[ a = 8 \text{ cm} \]
Дијагонале ромба се секу под правим углом и полове се. Оне деле ромб на четири подударна правоугла троугла. Катете тих троуглова су половине дијагонала (\( \frac{d_1}{2} \) и \( \frac{d_2}{2} \)), а хипотенуза је страница ромба (\(a\)).
Ромб са страницом a. Уцртане су обе дијагонале d1 и d2 које се секу под правим углом у центру. Истакнут је један од четири правоугла троугла чије су катете d1/2 и d2/2, а хипотенуза је a.
\[ a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] Формула за површину ромба: \[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} = a \cdot h \]
Ако су дијагонале ромба \( d_1 = 8 \text{ cm} \) и \( d_2 = 6 \text{ cm} \), страница \(a\) се рачуна: \[ a^2 = \left(\frac{8}{2}\right)^2 + \left(\frac{6}{2}\right)^2 \] \[ a^2 = 4^2 + 3^2 = 16 + 9 = 25 \] \[ a = 5 \text{ cm} \]
Страница ромба је \( a = 13 \text{ cm} \), а једна дијагонала \( d_1 = 10 \text{ cm} \). Израчунај дужину друге дијагонале \(d_2\).
Применом Питагорине теореме на ромб: \[ a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 13^2 = \left(\frac{10}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 169 = 5^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 169 = 25 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 = 169 - 25 = 144 \] \[ \frac{d_2}{2} = \sqrt{144} = 12 \text{ cm} \] \[ d_2 = 12 \cdot 2 = 24 \text{ cm} \]

Задаци за вежбање

Лак задатак: Израчунај дијагоналу правоугаоника чије су странице дужине \( 6 \text{ cm} \) и \( 8 \text{ cm} \).
\[ d^2 = a^2 + b^2 \] \[ d^2 = 6^2 + 8^2 \] \[ d^2 = 36 + 64 = 100 \] \[ d = \sqrt{100} = 10 \text{ cm} \]
Средњи задатак: Израчунај површину квадрата ако је његова дијагонала \( d = 4\sqrt{2} \text{ cm} \).
Прво рачунамо страницу квадрата преко формуле за дијагоналу: \[ d = a\sqrt{2} \] \[ 4\sqrt{2} = a\sqrt{2} \Rightarrow a = 4 \text{ cm} \] Површина квадрата је: \[ P = a^2 = 4^2 = 16 \text{ cm}^2 \]
Тежак задатак: Обим ромба је \( 40 \text{ cm} \), а једна његова дијагонала износи \( 12 \text{ cm} \). Израчунај површину тог ромба.
1. Рачунамо страницу ромба из обима: \[ O = 4a \Rightarrow 40 = 4a \Rightarrow a = 10 \text{ cm} \] 2. Користимо Питагорину теорему да нађемо другу дијагоналу (\(d_1 = 12\)): \[ a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 10^2 = \left(\frac{12}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 100 = 6^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 100 = 36 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 = 64 \Rightarrow \frac{d_2}{2} = 8 \Rightarrow d_2 = 16 \text{ cm} \] 3. Рачунамо површину: \[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} = \frac{12 \cdot 16}{2} = \frac{192}{2} = 96 \text{ cm}^2 \]

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: