Корице уџбеника

II.3. Да Или Не?

Лекција II.3 садржи следеће групе задатака:

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

Нека је страница једнакостраничног троугла \( a \). Странице троугла су \( a, a, a \). Претпоставимо да је квадрат једне странице једнак збиру квадрата друге две странице: \( a^2 = a^2 + a^2 \) \( a^2 = 2a^2 \) Дељењем са \( a^2 \) (јер је \( a > 0 \)) добијамо: \( 1 = 2 \) Једнакост није тачна. Такође, према Питагориној теореми, ова релација важи само за правоугле троуглове. Углови једнакостраничног троугла су сви једнаки \( 60^\circ \). Пошто \( 60^\circ \neq 90^\circ \), троугао није правоугли. Одговор: Не.

Детаљно решење

Корак 1: Анализа карактеристика једнакостраничног троугла

Једнакостранични троугао је троугао код кога су све три странице једнаке дужине. Ако дужину странице обележимо са \( a \), онда важи да су све странице једнаке \( a \). Такође, сви унутрашњи углови овог троугла су једнаки и износе \( 60^\circ \).

Корак 2: Анализа постављеног услова (Питагорина теорема)

У задатку се пита да ли је квадрат једне странице (\( a^2 \)) једнак збиру квадрата друге две странице (\( a^2 + a^2 \)). Овај услов заправо представља Питагорину теорему (\( c^2 = a^2 + b^2 \)), која важи искључиво за правоугле троуглове.

Корак 3: Провера математичке једнакости

Заменимо дужине страница једнакостраничног троугла у поменуту релацију: \[ a^2 = a^2 + a^2 \] \[ a^2 = 2a^2 \] Пошто страница троугла мора бити позитиван број (\( a > 0 \)), можемо поделити целу једначину са \( a^2 \): \[ 1 = 2 \] Дошли смо до контрадикције (неистините једнакости), што значи да за једнакостранични троугао ова релација не важи.

Корак 4: Примена теореме обратне Питагориној теореми

Према теореми обратној Питагориној теореми, ако би важило да је квадрат најдуже странице једнак збиру квадрата остале две, троугао би морао бити правоугли (са једним углом од \( 90^\circ \)). Како једнакостранични троугао има све углове од \( 60^\circ \), он никако не може бити правоугли, па самим тим ни наведена релација не може бити тачна.

Кратак запис решења:

\( a^2 = a^2 + a^2 \implies a^2 = 2a^2 \implies 1 = 2 \) (нетачно). Релација \( c^2 = a^2 + b^2 \) важи само за правоугле троуглове. Једнакостранични троугао има углове од \( 60^\circ \), па није правоугли. Одговор: Не.

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: