Корице уџбеника

IV.3. Збир Углова Многоугла

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

а) Кроз теме \( C \) троугла \( ABC \) повучемо праву \( p \parallel AB \). Због наизменичних углова уз трансверзале \( AC \) и \( BC \), у темену \( C \) поред угла \( \gamma \) настају углови мере \( \alpha \) и \( \beta \). Та три угла чине опружен угао, па је \[ \alpha + \beta + \gamma = 180^\circ \] б) Дијагонала \( BD \) дели четвороугао \( ABCD \) на троуглове \( ABD \) и \( BCD \), чији углови заједно чине све углове четвороугла. Зато је \[ S_4 = 2 \cdot 180^\circ = 360^\circ \]

Детаљно решење

а) Зашто је збир углова сваког троугла једнак \( 180^\circ \)?

Посматрајмо троугао \( ABC \) чији су углови \( \alpha \) (у темену \( A \)), \( \beta \) (у темену \( B \)) и \( \gamma \) (у темену \( C \)), као на слици уз задатак. Кроз теме \( C \) повуцимо праву \( p \) паралелну страници \( AB \). Први корак. Права \( AC \) је трансверзала паралелних правих \( p \) и \( AB \). Угао који она образује са правом \( p \) (са леве стране темена \( C \)) и угао \( \alpha \) јесу наизменични углови, па су једнаки. Значи, тај угао има меру \( \alpha \). Други корак. Права \( BC \) је трансверзала истих паралелних правих \( p \) и \( AB \). Угао који она образује са правом \( p \) (са десне стране темена \( C \)) и угао \( \beta \) такође су наизменични углови, па су једнаки. Значи, тај угао има меру \( \beta \). Трећи корак. У темену \( C \), са оне стране праве \( p \) на којој лежи троугао, сада имамо три угла која се надовезују: угао мере \( \alpha \), угао \( \gamma \) и угао мере \( \beta \). Њихови краци заједно попуњавају целу полураван, то јест ти углови образују опружен угао: \[ \alpha + \gamma + \beta = 180^\circ \] Како је троугао \( ABC \) био произвољан, закључујемо да је збир углова сваког троугла једнак \( 180^\circ \).

б) Зашто је збир углова сваког четвороугла једнак \( 360^\circ \)?

Нека је \( ABCD \) четвороугао. Повуцимо једну његову дијагоналу, на пример \( BD \) (на слици уз задатак то је дуж која четвороугао дели на два обојена троугла). Први корак. Дијагонала \( BD \) разлаже четвороугао на два троугла: \( ABD \) и \( BCD \). Други корак. Углови та два троугла заједно дају тачно све углове четвороугла. Заиста, угао код темена \( A \) припада само троуглу \( ABD \), угао код темена \( C \) припада само троуглу \( BCD \), а углови четвороугла код темена \( B \) и \( D \) дијагоналом су растављени на по два дела - по један у сваком троуглу. Ниједан део није изостављен ни узет двапут. Трећи корак. Збир углова сваког троугла је \( 180^\circ \), па је збир углова четвороугла \[ S_4 = 180^\circ + 180^\circ = 360^\circ \] Дакле, збир углова сваког четвороугла једнак је \( 360^\circ \). Провера. Општа формула за збир унутрашњих углова \( n \)-тоугла, \( S_n = (n-2)\cdot 180^\circ \), за \( n = 4 \) даје \( S_4 = (4-2)\cdot 180^\circ = 2 \cdot 180^\circ = 360^\circ \), што се слаже са изведеним резултатом.

Кратак запис решења:

а) Права кроз \( C \) паралелна са \( AB \) премешта \( \alpha \) и \( \beta \) уз \( \gamma \) у опружен угао, па је \( \alpha+\beta+\gamma = 180^\circ \). б) Дијагонала дели четвороугао на два троугла, па је збир \( 2 \cdot 180^\circ = 360^\circ \).

Најважније из лекције

  • Број троуглова: Дијагонале из једног темена деле многоугао на \( n - 2 \) троуглова.
  • Збир унутрашњих углова (\( S_n \)): Рачуна се по формули \( S_n = (n - 2) \cdot 180^\circ \). (нпр. за четвороугао: \( 2 \cdot 180^\circ = 360^\circ \)).
  • Веза унутрашњег и спољашњег угла: Они су упоредни, па је њихов збир \( 180^\circ \) (\( \alpha + \alpha_1 = 180^\circ \)).
  • Збир спољашњих углова: Увек износи тачно \( 360^\circ \), без обзира на то колико темена (\( n \)) многоугао има.
Повлачењем свих дијагонала из само једног темена, многоугао се може разложити на одређен број троуглова. Број добијених троуглова зависи од броја темена многоугла.
Ако многоугао има \( n \) темена (\( n \in \mathbb{N}, n > 3 \)), дијагоналама из једног темена он се разлаже на: \[ n - 2 \text{ троуглова} \]
На пример, код шестоугла (\( n = 6 \)), дијагонале повучене из једног темена разлажу тај шестоугао на \( 6 - 2 = 4 \) троугла.
На колико троуглова се разлаже многоугао са 12 темена повлачењем дијагонала из једног темена?
Користимо правило \( n - 2 \). Пошто је \( n = 12 \), добијамо \( 12 - 2 = 10 \).
Одговор: Многоугао се разлаже на 10 троуглова.
Пошто се сваки многоугао може разложити на \( n - 2 \) троуглова (а збир углова у једном троуглу је \( 180^\circ \)), збир свих унутрашњих углова многоугла се рачуна множењем броја тих троуглова са \( 180^\circ \).
Нека је \( n \) (\( n \in \mathbb{N}, n \ge 3 \)) број темена многоугла и \( S_n \) збир унутрашњих углова. Тада је: \[ S_n = (n - 2) \cdot 180^\circ \]
Израчунавање збира унутрашњих углова за осмоугао (\( n = 8 \)):
\( S_8 = (8 - 2) \cdot 180^\circ = 6 \cdot 180^\circ = 1080^\circ \)
Збир унутрашњих углова неког многоугла износи \( 1440^\circ \). Колико темена има тај многоугао?
Потребно је решити једначину по \( n \):
\( (n - 2) \cdot 180^\circ = 1440^\circ \)
\( n - 2 = 1440^\circ : 180^\circ \)
\( n - 2 = 8 \)
\( n = 10 \)
Одговор: Многоугао има 10 темена (десетоугао).
Спољашњи углови многоугла су углови који су упоредни са унутрашњим угловима многоугла.
Ако се унутрашњи угао обележи грчким словом (нпр. \( \alpha \)), њему одговарајући спољашњи угао обележава се истим словом са индексом 1 (нпр. \( \alpha_1 \)).
Пошто су унутрашњи и спољашњи угао упоредни, њихов збир чини опружен угао: \[ \alpha + \alpha_1 = 180^\circ \]
Збир свих спољашњих углова било ког конвексног многоугла увек износи \( 360^\circ \). Овај збир не зависи од броја темена тог многоугла!
Ако је један унутрашњи угао многоугла \( 110^\circ \), колико износи њему одговарајући спољашњи угао?
Збир унутрашњег и спољашњег угла је \( 180^\circ \).
\( 110^\circ + \alpha_1 = 180^\circ \)
\( \alpha_1 = 180^\circ - 110^\circ = 70^\circ \)
Одговор: Спољашњи угао износи \( 70^\circ \).

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај збир унутрашњих углова седмоугла.
Седмоугао има \( n = 7 \) темена.
Користимо формулу: \( S_n = (n - 2) \cdot 180^\circ \)
\( S_7 = (7 - 2) \cdot 180^\circ \)
\( S_7 = 5 \cdot 180^\circ = 900^\circ \)
Одговор: Збир унутрашњих углова је \( 900^\circ \).
Средњи: Одреди број страница многоугла који се дијагоналама повученим из једног темена разлаже на 15 троуглова, а затим израчунај збир његових унутрашњих углова.
Број троуглова се рачуна по формули \( n - 2 \).
\( n - 2 = 15 \)
\( n = 17 \) (Многоугао има 17 страница/темена).
Збир унутрашњих углова:
\( S_{17} = (17 - 2) \cdot 180^\circ = 15 \cdot 180^\circ = 2700^\circ \).
Одговор: Број страница је 17, а збир унутрашњих углова је \( 2700^\circ \).
Тежак: Пет спољашњих углова шестоугла износе \( 40^\circ, 55^\circ, 85^\circ, 50^\circ \) и \( 60^\circ \). Одреди све унутрашње углове тог шестоугла.
Збир свих спољашњих углова шестоугла је увек \( 360^\circ \).
Нека је шести спољашњи угао \( \phi_1 \).
\( 40^\circ + 55^\circ + 85^\circ + 50^\circ + 60^\circ + \phi_1 = 360^\circ \)
\( 290^\circ + \phi_1 = 360^\circ \implies \phi_1 = 70^\circ \).

Унутрашњи углови се добијају одузимањем спољашњих од \( 180^\circ \):
\( \alpha = 180^\circ - 40^\circ = 140^\circ \)
\( \beta = 180^\circ - 55^\circ = 125^\circ \)
\( \gamma = 180^\circ - 85^\circ = 95^\circ \)
\( \delta = 180^\circ - 50^\circ = 130^\circ \)
\( \epsilon = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ \)
\( \phi = 180^\circ - 70^\circ = 110^\circ \)
Одговор: Унутрашњи углови су \( 140^\circ, 125^\circ, 95^\circ, 130^\circ, 120^\circ \) и \( 110^\circ \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: