Корице уџбеника

II.3. Обрат Питагорине Теореме

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

Проверавамо неједнакост троугла за најдужу дуж. а) \( 3 + 4 = 7 \), а мора бити строго мање од \( 7 \) — троугао не постоји. б) \( 12 + 10 = 22 \), што је мање од \( 26 \) — троугао не постоји. в) \( 1,8 + 2,3 = 4,1 \), што је мање од \( 4,2 \) — троугао не постоји.

Детаљно решење

Шта треба проверити

Три дужи могу бити странице неког троугла ако и само ако је свака од њих мања од збира друге две (неједнакост троугла). Довољно је проверити ту неједнакост за најдужу дуж, јер је она најстрожа: ако је најдужа дуж мања од збира преостале две, онда су и остале две неједнакости аутоматски испуњене.

а) \( 3\ \text{cm} \), \( 4\ \text{cm} \), \( 7\ \text{cm} \)

Најдужа дуж је \( 7\ \text{cm} \), а збир преостале две је \[ 3 + 4 = 7. \] Добили смо да је најдужа дуж једнака збиру друге две, а неједнакост троугла тражи да буде строго мања од тог збира. Услов дакле није испуњен. Такав троугао не постоји: када бисмо саставили дужи од \( 3\ \text{cm} \) и \( 4\ \text{cm} \), оне би тачно прекриле дуж од \( 7\ \text{cm} \), па би све три тачке лежале на истој правој и не би образовале троугао.

б) \( 12\ \text{cm} \), \( 10\ \text{cm} \), \( 26\ \text{cm} \)

Најдужа дуж је \( 26\ \text{cm} \), а збир преостале две је \[ 12 + 10 = 22. \] Пошто је \( 22 \) мање од \( 26 \), неједнакост троугла није испуњена. Такав троугао не постоји — две краће дужи су заједно прекратке да споје крајеве најдуже дужи.

в) \( 1,8\ \text{cm} \), \( 4,2\ \text{cm} \), \( 2,3\ \text{cm} \)

Најдужа дуж је \( 4,2\ \text{cm} \), а збир преостале две је \[ 1,8 + 2,3 = 4,1. \] Пошто је \( 4,1 \) мање од \( 4,2 \), неједнакост троугла опет није испуњена. Такав троугао не постоји.

Закључак

Ни у једном од три случаја дате дужи не могу бити странице троугла: у случају а) због једнакости \( 3 + 4 = 7 \), а у случајевима б) и в) зато што је збир две краће странице мањи од најдуже.

Кратак запис решења:

У свакој тачки збир две краће странице није већи од најдуже (\( 3+4=7 \); \( 12+10=22 \); \( 1,8+2,3=4,1 \)), па троугао ни у једном случају не постоји.

Најважније из лекције

Питагорине тројке: Тројке природних бројева које задовољавају услов \(a^2 + b^2 = c^2\) (на пример: 3, 4, 5 или 5, 12, 13).

Теорема обратна Питагориној: Користи се да би се проверило да ли је неки троугао правоугли само на основу дужина његових страница.

Правило провере: Ако за странице важи \(c^2 = a^2 + b^2\) (где је \(c\) најдужа страница), троугао је сигурно правоугли, а угао наспрам странице \(c\) је прав угао (\(90^\circ\)). Уколико једнакост не важи, троугао није правоугли.
Питагорина тројка бројева јесте свака тројка природних бројева \( a, b \) и \( c \) за коју важи \( a^2 + b^2 = c^2 \).
Питагориних тројки има бесконачно много. Најчешће се користи тројка 3, 4 и 5.
\(a, b\) и \(c\) Провера (\(a^2 + b^2 = c^2\))
3, 4 и 5 \(3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25 = 5^2\)
5, 12 и 13 \(5^2 + 12^2 = 25 + 144 = 169 = 13^2\)
8, 15 и 17 \(8^2 + 15^2 = 64 + 225 = 289 = 17^2\)
7, 24 и 25 \(7^2 + 24^2 = 49 + 576 = 625 = 25^2\)
Ако је квадрат дужине једне странице троугла једнак збиру квадрата дужина других двеју страница, онда је тај троугао правоугли.
У таквом троуглу, угао који се налази наспрам најдуже странице увек је прав угао (\(90^\circ\)).
Да ли је троугао са страницама \(6 \text{ cm}\), \(8 \text{ cm}\) и \(10 \text{ cm}\) правоугли?

Најдужа страница је \(10 \text{ cm}\), па проверавамо да ли важи једнакост:
\(10^2 = 6^2 + 8^2\)
\(100 = 36 + 64\)
\(100 = 100\)
Како једнакост важи, закључујемо да троугао јесте правоугли.
Да ли је троугао са дужинама страница \(3 \text{ cm}\), \(4 \text{ cm}\) и \(6 \text{ cm}\) правоугли?
Најдужа страница је \(6 \text{ cm}\), па проверавамо једнакост:
\(6^2 = 3^2 + 4^2\)
\(36 = 9 + 16\)
\(36 \neq 25\)
Како једнакост не важи, троугао није правоугли.

Задаци за вежбање

Лак: Дати су мерни бројеви дужина страница троугла: 9, 12 и 15. Да ли је овај троугао правоугли?
Најдужа страница је \(c = 15\). Проверавамо да ли важи Питагорина једнакост:
\(15^2 = 9^2 + 12^2\)
\(225 = 81 + 144\)
\(225 = 225\)
Одговор: Да, троугао је правоугли јер важи једнакост.
Средњи: Одреди мере унутрашњих углова троугла ако су мерни бројеви дужина страница тог троугла \(\sqrt{2}\), \(\sqrt{2}\) и \(2\).
Прво проверавамо да ли је троугао правоугли. Најдужа страница је \(2\) (пошто је \(2 > \sqrt{2}\)).
\( (\sqrt{2})^2 + (\sqrt{2})^2 = 2 + 2 = 4 \)
\( 2^2 = 4 \)
Како је \(4 = 4\), троугао је правоугли, па је један његов угао \(90^\circ\).
Пошто троугао има две једнаке странице (\(\sqrt{2}\)), он је истовремено и једнакокраки, па су преостала два угла једнака.
\( (180^\circ - 90^\circ) : 2 = 45^\circ \)
Одговор: Углови троугла су \(90^\circ, 45^\circ\) и \(45^\circ\).
Тежак: Странице троугла су \( a = 20 \text{ cm} \), \( b = 21 \text{ cm} \) и \( c = 29 \text{ cm} \). Одреди дужину висине која одговара страници \( c \).
Прво проверавамо да ли је троугао правоугли:
\( 20^2 + 21^2 = 400 + 441 = 841 \)
\( 29^2 = 841 \)
Троугао је правоугли са катетама \(20 \text{ cm}\) и \(21 \text{ cm}\), и хипотенузом \(29 \text{ cm}\).
Површину троугла можемо израчунати преко катета:
\( P = \frac{a \cdot b}{2} = \frac{20 \cdot 21}{2} = 210 \text{ cm}^2 \)
Површину можемо изразити и преко хипотенузе и њој одговарајуће висине \(h_c\):
\( P = \frac{c \cdot h_c}{2} \Rightarrow 210 = \frac{29 \cdot h_c}{2} \)
\( 29 \cdot h_c = 420 \Rightarrow h_c = \frac{420}{29} \text{ cm} \)
Одговор: Висина која одговара страници \(c\) је \(\frac{420}{29} \text{ cm}\).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: