Корице уџбеника

II.5. Примена Питагорине Теореме На Трапез

Изабери решење задатка:

Задатак 3

Кратко решење

Формуле за једнакокраки трапез: \( x = \frac{a - b}{2} \), \( c^2 = h^2 + x^2 \).

Први ред

\[ x = \frac{13 - 7}{2} = \frac{6}{2} = 3 \text{ cm} \] \[ c^2 = 4^2 + 3^2 = 16 + 9 = 25 = 5^2 \Rightarrow c = 5 \text{ cm} \]

Други ред

\[ x = \frac{25 - 7}{2} = \frac{18}{2} = 9 \text{ cm} \] \[ 15^2 = h^2 + 9^2 \Rightarrow 225 = h^2 + 81 \] \[ h^2 = 225 - 81 = 144 = 12^2 \Rightarrow h = 12 \text{ cm} \]

Трећи ред

\[ 1^2 = 0,8^2 + x^2 \Rightarrow 1 = 0,64 + x^2 \] \[ x^2 = 1 - 0,64 = 0,36 = 0,6^2 \Rightarrow x = 0,6 \text{ cm} \] \[ 0,6 = \frac{4,2 - b}{2} \Rightarrow 4,2 - b = 1,2 \Rightarrow b = 3 \text{ cm} \]

Четврти ред

\[ 26^2 = 24^2 + x^2 \Rightarrow 676 = 576 + x^2 \] \[ x^2 = 676 - 576 = 100 = 10^2 \Rightarrow x = 10 \text{ cm} \] \[ 10 = \frac{a - 20}{2} \Rightarrow a - 20 = 20 \Rightarrow a = 40 \text{ cm} \] Попуњена табела: \[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline a & b & c & h \\ \hline 13 \text{ cm} & 7 \text{ cm} & 5 \text{ cm} & 4 \text{ cm} \\ \hline 25 \text{ cm} & 7 \text{ cm} & 15 \text{ cm} & 12 \text{ cm} \\ \hline 4,2 \text{ cm} & 3 \text{ cm} & 1 \text{ cm} & 0,8 \text{ cm} \\ \hline 40 \text{ cm} & 20 \text{ cm} & 26 \text{ cm} & 24 \text{ cm} \\ \hline \end{array} \]

Детаљно решење

Код једнакокраког трапеза, повлачењем висине из темена краће основице на дужу основицу, издвајамо правоугли троугао. Хипотенуза тог троугла је крак \( c \), једна катета је висина \( h \), а друга катета је одсечак \( x \) на дужој основици. Одсечак \( x \) израчунавамо по формули: \[ x = \frac{a - b}{2} \] Применом Питагорине теореме на овај правоугли троугао добијамо везу: \[ c^2 = h^2 + \left(\frac{a - b}{2}\right)^2 \]

Први ред табеле

Познато је: \( a = 13 \text{ cm} \), \( b = 7 \text{ cm} \), \( h = 4 \text{ cm} \). Тражимо крак \( c \).

Корак 1: Израчунавање одсечка \( x \)

Прво израчунавамо дужину катете \( x \): \[ x = \frac{13 - 7}{2} = \frac{6}{2} = 3 \text{ cm} \]

Корак 2: Примена Питагорине теореме

Сада примењујемо Питагорину теорему да бисмо одредили хипотенузу \( c \): \[ c^2 = 4^2 + 3^2 \] \[ c^2 = 16 + 9 \] \[ c^2 = 25 \] Број 25 можемо записати као квадрат броја 5: \[ c^2 = 5^2 \Rightarrow c = 5 \text{ cm} \]

Други ред табеле

Познато је: \( a = 25 \text{ cm} \), \( b = 7 \text{ cm} \), \( c = 15 \text{ cm} \). Тражимо висину \( h \).

Корак 1: Израчунавање одсечка \( x \)

\[ x = \frac{25 - 7}{2} = \frac{18}{2} = 9 \text{ cm} \]

Корак 2: Примена Питагорине теореме

Тражимо катету \( h \): \[ 15^2 = h^2 + 9^2 \] \[ 225 = h^2 + 81 \] \[ h^2 = 225 - 81 \] \[ h^2 = 144 \] Број 144 записујемо као квадрат броја 12: \[ h^2 = 12^2 \Rightarrow h = 12 \text{ cm} \]

Трећи ред табеле

Познато је: \( a = 4,2 \text{ cm} \), \( c = 1 \text{ cm} \), \( h = 0,8 \text{ cm} \). Тражимо основицу \( b \).

Корак 1: Израчунавање одсечка \( x \)

\[ 1^2 = 0,8^2 + x^2 \] \[ 1 = 0,64 + x^2 \] \[ x^2 = 1 - 0,64 \] \[ x^2 = 0,36 \] Пошто је \( 0,36 \) квадрат броја \( 0,6 \), имамо: \[ x^2 = 0,6^2 \Rightarrow x = 0,6 \text{ cm} \]

Корак 2: Израчунавање основице \( b \)

Користимо формулу за одсечак \( x \): \[ 0,6 = \frac{4,2 - b}{2} \] \[ 4,2 - b = 0,6 \cdot 2 \] \[ 4,2 - b = 1,2 \] \[ b = 4,2 - 1,2 = 3 \text{ cm} \]

Четврти ред табеле

Познато је: \( b = 20 \text{ cm} \), \( c = 26 \text{ cm} \), \( h = 24 \text{ cm} \). Тражимо основицу \( a \).

Корак 1: Израчунавање одсечка \( x \)

\[ 26^2 = 24^2 + x^2 \] \[ 676 = 576 + x^2 \] \[ x^2 = 676 - 576 \] \[ x^2 = 100 \] Пошто је 100 квадрат броја 10, имамо: \[ x^2 = 10^2 \Rightarrow x = 10 \text{ cm} \]

Корак 2: Израчунавање основице \( a \)

\[ 10 = \frac{a - 20}{2} \] \[ a - 20 = 10 \cdot 2 \] \[ a - 20 = 20 \] \[ a = 20 + 20 = 40 \text{ cm} \]

Корак 3: Попуњавање табеле

На основу свих израчунатих вредности, коначна табела изгледа овако: \[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline a & b & c & h \\ \hline 13 \text{ cm} & 7 \text{ cm} & \mathbf{5 \text{ cm}} & 4 \text{ cm} \\ \hline 25 \text{ cm} & 7 \text{ cm} & 15 \text{ cm} & \mathbf{12 \text{ cm}} \\ \hline 4,2 \text{ cm} & \mathbf{3 \text{ cm}} & 1 \text{ cm} & 0,8 \text{ cm} \\ \hline \mathbf{40 \text{ cm}} & 20 \text{ cm} & 26 \text{ cm} & 24 \text{ cm} \\ \hline \end{array} \]

Кратак запис решења:

\( x = \frac{a-b}{2} \), \( c^2 = h^2 + x^2 \). 1) \( x = \frac{13-7}{2} = 3 \text{ cm} \), \( c^2 = 4^2 + 3^2 = 25 \Rightarrow c = 5 \text{ cm} \) 2) \( x = \frac{25-7}{2} = 9 \text{ cm} \), \( 15^2 = h^2 + 9^2 \Rightarrow h^2 = 144 \Rightarrow h = 12 \text{ cm} \) 3) \( 1^2 = 0,8^2 + x^2 \Rightarrow x^2 = 0,36 \Rightarrow x = 0,6 \text{ cm} \); \( 0,6 = \frac{4,2-b}{2} \Rightarrow b = 3 \text{ cm} \) 4) \( 26^2 = 24^2 + x^2 \Rightarrow x^2 = 100 \Rightarrow x = 10 \text{ cm} \); \( 10 = \frac{a-20}{2} \Rightarrow a = 40 \text{ cm} \) \[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline a & b & c & h \\ \hline 13 \text{ cm} & 7 \text{ cm} & 5 \text{ cm} & 4 \text{ cm} \\ \hline 25 \text{ cm} & 7 \text{ cm} & 15 \text{ cm} & 12 \text{ cm} \\ \hline 4,2 \text{ cm} & 3 \text{ cm} & 1 \text{ cm} & 0,8 \text{ cm} \\ \hline 40 \text{ cm} & 20 \text{ cm} & 26 \text{ cm} & 24 \text{ cm} \\ \hline \end{array} \]

Најважније из лекције

Применом Питагорине теореме на трапезе добијамо следеће кључне једнакости:
  • Једнакокраки трапез (за крак): \( c^2 = h^2 + \left( \frac{a - b}{2} \right)^2 \)
  • Једнакокраки трапез (за дијагоналу): \( d^2 = h^2 + \left( \frac{a + b}{2} \right)^2 \)
  • Правоугли трапез (за дужи крак): \( c^2 = h^2 + (a - b)^2 \)
Напомена: У овим формулама \( a \) представља дужу основицу, \( b \) краћу основицу, \( c \) крак, а \( h \) висину трапеза.
Једнакокраки трапез се помоћу висина (\( h \)) спуштених из темена краће основице може поделити на један правоугаоник и два подударна правоугла троугла.
Скица једнакокраког трапеза са спуштеним висинама h. Издвојен је правоугли троугао на крају трапеза чије су катете висина h и одсечак на основици (a-b)/2, док је хипотенуза крак c.
Катете ових правоуглих троуглова су висина трапеза \( h \) и дуж која представља полуразлику основица: \( x = \frac{a - b}{2} \). Хипотенуза је крак трапеза \( c \).
\[ c^2 = h^2 + \left( \frac{a - b}{2} \right)^2 \]
Ако су основице једнакокраког трапеза \( a = 12\text{ cm} \) и \( b = 4\text{ cm} \), а висина \( h = 3\text{ cm} \), крак рачунамо на следећи начин:
\( c^2 = 3^2 + \left( \frac{12 - 4}{2} \right)^2 \)
\( c^2 = 9 + 4^2 = 9 + 16 = 25 \)
\( c = 5\text{ cm} \)
Дијагонале једнакокраког трапеза су једнаке дужине. Дијагонала (\( d \)) са висином (\( h \)) и већим делом дуже основице гради правоугли троугао.
Дужина дела основице који представља другу катету износи \( a - \frac{a - b}{2} = \frac{a + b}{2} \).
\[ d^2 = h^2 + \left( \frac{a + b}{2} \right)^2 \]
Израчунај дужину дијагонале једнакокраког трапеза ако су основице \( 8\text{ cm} \) и \( 2\text{ cm} \), а висина \( 4\text{ cm} \).
Примењујемо формулу: \( d^2 = h^2 + \left( \frac{a + b}{2} \right)^2 \)
\( d^2 = 4^2 + \left( \frac{8 + 2}{2} \right)^2 \)
\( d^2 = 16 + 5^2 = 16 + 25 = 41 \)
Одговор: \( d = \sqrt{41}\text{ cm} \)
Правоугли трапез је трапез чији је један крак нормалан на основице. Тај крак је уједно и висина трапеза (\( h \)).
Скица правоуглог трапеза са висином h спуштеном из темена тупог угла. Трапез је подељен на правоугаоник и један правоугли троугао чије су катете h и (a-b), а хипотенуза је дужи крак c.
Спуштањем висине из темена тупог угла, трапез се дели на један правоугаоник и један правоугли троугао. Катете тог правоуглог троугла су висина \( h \) и разлика основица \( a - b \). Хипотенуза је дужи крак \( c \).
\[ c^2 = h^2 + (a - b)^2 \]
Ако су основице правоуглог трапеза \( a = 9\text{ cm} \) и \( b = 6\text{ cm} \), а висина \( h = 4\text{ cm} \), дужи крак добијамо овако:
\( c^2 = 4^2 + (9 - 6)^2 \)
\( c^2 = 16 + 3^2 = 16 + 9 = 25 \)
\( c = 5\text{ cm} \)

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај висину правоуглог трапеза ако су његове основице \( a = 15\text{ cm} \) и \( b = 10\text{ cm} \), а дужи крак износи \( c = 13\text{ cm} \).
Користимо формулу за правоугли трапез: \( c^2 = h^2 + (a - b)^2 \)
\( 13^2 = h^2 + (15 - 10)^2 \)
\( 169 = h^2 + 5^2 \)
\( h^2 = 169 - 25 = 144 \)
Одговор: Висина трапеза је \( h = 12\text{ cm} \).
Средњи: Одреди обим једнакокраког трапеза чије су основице \( a = 14\text{ cm} \) и \( b = 6\text{ cm} \), а висина \( h = 3\text{ cm} \).
Да бисмо израчунали обим (\( O = a + b + 2c \)), прво морамо наћи крак \( c \).
\( c^2 = h^2 + \left( \frac{a - b}{2} \right)^2 \)
\( c^2 = 3^2 + \left( \frac{14 - 6}{2} \right)^2 = 9 + 4^2 = 9 + 16 = 25 \)
\( c = 5\text{ cm} \)
Сада рачунамо обим:
\( O = 14 + 6 + 2 \cdot 5 = 20 + 10 = 30 \)
Одговор: Обим је \( 30\text{ cm} \).
Тежак: Израчунај дужину дијагонале једнакокраког трапеза ако су његове основице \( a = 11\text{ cm} \) и \( b = 5\text{ cm} \), а дужина крака је \( c = 5\text{ cm} \).
1. корак: Прво морамо израчунати висину \( h \).
\( c^2 = h^2 + \left( \frac{a - b}{2} \right)^2 \)
\( 5^2 = h^2 + \left( \frac{11 - 5}{2} \right)^2 \)
\( 25 = h^2 + 3^2 \Rightarrow h^2 = 25 - 9 = 16 \Rightarrow h = 4\text{ cm} \)

2. корак: Рачунамо дијагоналу помоћу формуле: \( d^2 = h^2 + \left( \frac{a + b}{2} \right)^2 \)
\( d^2 = 4^2 + \left( \frac{11 + 5}{2} \right)^2 \)
\( d^2 = 16 + 8^2 = 16 + 64 = 80 \)
\( d = \sqrt{80} = \sqrt{16 \cdot 5} = 4\sqrt{5} \)
Одговор: Дужина дијагонале је \( 4\sqrt{5}\text{ cm} \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: