Корице уџбеника

IV.6. Правилни Многоуглови

Изабери решење задатка:

Задатак 4

Кратко решење

Унутрашњи угао правилног \( n \)-тоугла: \( \alpha_n = \frac{(n-2)\cdot 180^\circ}{n} \). \[ \alpha_3 = 60^\circ,\quad \alpha_4 = 90^\circ,\quad \alpha_5 = 108^\circ \] \[ \alpha_6 = 120^\circ,\quad \alpha_7 = \frac{900^\circ}{7} \approx 128,57^\circ,\quad \alpha_8 = 135^\circ \] Провера: \( \alpha_n = 180^\circ - \frac{360^\circ}{n} \) даје исте вредности.

Детаљно решење

Правило

Збир унутрашњих углова \( n \)-тоугла је \( S_n = (n-2)\cdot 180^\circ \). Код правилног многоугла сви унутрашњи углови су међусобно једнаки, па се сваки добија дељењем тог збира бројем углова: \[ \alpha_n = \frac{(n-2)\cdot 180^\circ}{n} \] На слици су редом приказани правилан троугао, квадрат, правилан петоугао, правилан шестоугао, правилан седмоугао и правилан осмоугао, дакле \( n = 3, 4, 5, 6, 7, 8 \).

Рачун

Правилан троугао (\( n = 3 \)): \[ \alpha_3 = \frac{(3-2)\cdot 180^\circ}{3} = \frac{180^\circ}{3} = 60^\circ \] Квадрат (\( n = 4 \)): \[ \alpha_4 = \frac{(4-2)\cdot 180^\circ}{4} = \frac{360^\circ}{4} = 90^\circ \] Правилан петоугао (\( n = 5 \)): \[ \alpha_5 = \frac{(5-2)\cdot 180^\circ}{5} = \frac{540^\circ}{5} = 108^\circ \] Правилан шестоугао (\( n = 6 \)): \[ \alpha_6 = \frac{(6-2)\cdot 180^\circ}{6} = \frac{720^\circ}{6} = 120^\circ \] Правилан седмоугао (\( n = 7 \)): \[ \alpha_7 = \frac{(7-2)\cdot 180^\circ}{7} = \frac{900^\circ}{7} \approx 128,57^\circ \] Правилан осмоугао (\( n = 8 \)): \[ \alpha_8 = \frac{(8-2)\cdot 180^\circ}{8} = \frac{1080^\circ}{8} = 135^\circ \]

Провера

Провера преко спољашњих углова: спољашњи угао правилног \( n \)-тоугла је \( \frac{360^\circ}{n} \), а унутрашњи и спољашњи угао су напоредни, па је \( \alpha_n = 180^\circ - \frac{360^\circ}{n} \). За \( n = 5 \): \( 180^\circ - 72^\circ = 108^\circ \); за \( n = 8 \): \( 180^\circ - 45^\circ = 135^\circ \). Резултати се слажу. Уочи и то да унутрашњи угао расте како расте број страница, али увек остаје мањи од \( 180^\circ \).

Кратак запис решења:

Из \( \alpha_n = \frac{(n-2)\cdot 180^\circ}{n} \): \( 60^\circ \), \( 90^\circ \), \( 108^\circ \), \( 120^\circ \), \( \frac{900^\circ}{7} \approx 128,57^\circ \), \( 135^\circ \).

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: