Корице уџбеника

IV.6. Правилни Многоуглови

Изабери решење задатка:

Задатак 11

Кратко решење

Карактеристичан троугао је једнакокрак, са углом при врху \( \varphi_n = \frac{360^\circ}{n} \) и угловима на основици \( \frac{180^\circ - \varphi_n}{2} \). а) \( n = 8 \): \( 45^\circ \), \( 67,5^\circ \), \( 67,5^\circ \);
б) \( n = 12 \): \( 30^\circ \), \( 75^\circ \), \( 75^\circ \);
в) \( n = 15 \): \( 24^\circ \), \( 78^\circ \), \( 78^\circ \).

Детаљно решење

Правило

Карактеристичан троугао правилног многоугла образују две суседна темена и центар многоугла. То је једнакокраки троугао чији су краци полупречници описане кружнице, основица је страница многоугла, а угао наспрам основице (централни угао) износи \[ \varphi_n = \frac{360^\circ}{n} \] Углови на основици су међусобно једнаки (троугао је једнакокрак) и рачунају се из збира углова троугла: \[ \text{угао на основици} = \frac{180^\circ - \varphi_n}{2} \]

а) Правилан осмоугао (\( n = 8 \))

\[ \varphi_8 = \frac{360^\circ}{8} = 45^\circ \] \[ \text{углови на основици} = \frac{180^\circ - 45^\circ}{2} = \frac{135^\circ}{2} = 67,5^\circ \]

б) Правилан дванаестоугао (\( n = 12 \))

\[ \varphi_{12} = \frac{360^\circ}{12} = 30^\circ \] \[ \text{углови на основици} = \frac{180^\circ - 30^\circ}{2} = \frac{150^\circ}{2} = 75^\circ \]

в) Правилан петнаестоугао (\( n = 15 \))

\[ \varphi_{15} = \frac{360^\circ}{15} = 24^\circ \] \[ \text{углови на основици} = \frac{180^\circ - 24^\circ}{2} = \frac{156^\circ}{2} = 78^\circ \]

Провера

Угао на основици карактеристичног троугла јесте половина унутрашњег угла многоугла, јер центар многоугла лежи на симетрали сваког његовог унутрашњег угла. Проверимо: за \( n = 8 \): унутрашњи угао је \( 135^\circ \), а \( \frac{135^\circ}{2} = 67,5^\circ \);
за \( n = 12 \): унутрашњи угао је \( \frac{(12-2)\cdot 180^\circ}{12} = 150^\circ \), а \( \frac{150^\circ}{2} = 75^\circ \);
за \( n = 15 \): унутрашњи угао је \( \frac{(15-2)\cdot 180^\circ}{15} = 156^\circ \), а \( \frac{156^\circ}{2} = 78^\circ \). Све се слаже, а у сваком случају је и збир углова троугла тачан: \( 45^\circ + 67,5^\circ + 67,5^\circ = 180^\circ \), \( 30^\circ + 75^\circ + 75^\circ = 180^\circ \), \( 24^\circ + 78^\circ + 78^\circ = 180^\circ \).

Кратак запис решења:

Угао при врху је \( \frac{360^\circ}{n} \), а углови на основици \( \frac{180^\circ - \varphi_n}{2} \): а) \( 45^\circ, 67,5^\circ, 67,5^\circ \); б) \( 30^\circ, 75^\circ, 75^\circ \); в) \( 24^\circ, 78^\circ, 78^\circ \).

Најважније из лекције

Кључне формуле за правилни многоугао са \( n \) темена:
Унутрашњи угао: \( \alpha_n = \frac{(n-2) \cdot 180^\circ}{n} \)
Спољашњи угао: \( \beta_n = \frac{360^\circ}{n} \)
Централни угао: \( \varphi_n = \frac{360^\circ}{n} \)
Сваки правилан многоугао има уписану и описану кружницу са истим центром. Правилан многоугао се може поделити на \( n \) карактеристичних једнакокраких троуглова чији су краци \( R \), основица \( a \) и висина \( r \). Код правилног шестоугла овај троугао је једнакостраничан, па је \( R = a \) и \( r = \frac{a\sqrt{3}}{2} \).
Правилан многоугао јесте многоугао чије су све странице једнаке и сви углови једнаки.
Унутрашњи угао \( \alpha_n \) правилног многоугла са \( n \) темена: \[ \alpha_n = \frac{(n - 2) \cdot 180^\circ}{n} \]
Спољашњи угао \( \beta_n \) правилног многоугла са \( n \) темена: \[ \beta_n = \frac{360^\circ}{n} \]
Ако се повећава број темена правилног многоугла, онда се повећава и мера унутрашњег угла тог многоугла. Сви спољашњи углови једног правилног многоугла су узајамно једнаки.
Сваки правилан многоугао је осно симетрична фигура. Осе симетрије су симетрале страница и симетрале унутрашњих углова тог многоугла. Број оса симетрије једнак је броју темена \( n \).
Око сваког правилног многоугла може се описати кружница и у сваки се може уписати кружница. Центри ових кружница се поклапају и та тачка се назива центар правилног многоугла.
  • Полупречник описане кружнице (\( R \)): дуж чије су крајње тачке центар многоугла и било које његово теме.
  • Полупречник уписане кружнице (\( r \)): дуж чије су крајње тачке центар многоугла и подножје нормале из центра на страницу многоугла.
Карактеристични троугао правилног многоугла јесте једнакокраки троугао чија су темена два суседна темена многоугла и центар многоугла. Правилан многоугао са \( n \) темена састоји се од \( n \) таквих подударних троуглова.
Приказ карактеристичног једнакокраког троугла правилног многоугла са означеним елементима: основицом a (страница многоугла), крацима R (полупречник описане кружнице), висином на основицу r (полупречник уписане кружнице) и централним углом при врху.
За карактеристични троугао важи:
  • основица је једнака страници многоугла (\( a \));
  • крак је једнак полупречнику описане кружнице (\( R \));
  • висина која одговара основици једнака је полупречнику уписане кружнице (\( r \));
  • углови налегли на основицу једнаки су половини унутрашњег угла (\( \frac{\alpha_n}{2} \));
  • угао при врху назива се централни угао (\( \varphi_n \)) и рачуна се као \( \varphi_n = \frac{360^\circ}{n} \).
Карактеристични троугао правилног шестоугла (\( n = 6 \)) је једнакостранични троугао чија је страница једнака страници тог шестоугла. За правилан шестоугао важи: \[ R = a, \quad r = \frac{a\sqrt{3}}{2} \]

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај меру унутрашњег и спољашњег угла правилног осмоугла (\( n = 8 \)).
Спољашњи угао: \( \beta_8 = \frac{360^\circ}{8} = 45^\circ \).
Унутрашњи угао се може израчунати преко формуле или као суплементан спољашњем: \( \alpha_8 = 180^\circ - \beta_8 = 180^\circ - 45^\circ = 135^\circ \).
Средњи: Колико темена (страница) има правилан многоугао чији је унутрашњи угао \( 144^\circ \)?
Ако је унутрашњи угао \( 144^\circ \), онда је његов одговарајући спољашњи угао \( \beta_n = 180^\circ - 144^\circ = 36^\circ \).
Како важи формула \( \beta_n = \frac{360^\circ}{n} \), имамо: \[ 36^\circ = \frac{360^\circ}{n} \implies n = \frac{360^\circ}{36^\circ} = 10 \] Одговор: У питању је правилни десетоугао (има 10 темена).
Тежак: Дужина странице правилног шестоугла је \( 4\text{ cm} \). Израчунај дужину полупречника описане (\( R \)) и уписане (\( r \)) кружнице тог шестоугла.
Карактеристични троугао правилног шестоугла је једнакостраничан, па важе формуле:
\( R = a \)
\( r = \frac{a\sqrt{3}}{2} \)
Заменом \( a = 4\text{ cm} \) добијамо:
\( R = 4\text{ cm} \)
\( r = \frac{4\sqrt{3}}{2} = 2\sqrt{3}\text{ cm} \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: