Корице уџбеника

II.5. Примена Питагорине Теореме На Трапез

Изабери решење задатка:

Задатак 4

Кратко решење

\[ c^2 = h^2 + (a - b)^2 \]

1)

\[ c^2 = 15^2 + (18 - 10)^2 \] \[ c^2 = 225 + 8^2 \] \[ c^2 = 225 + 64 = 289 = 17^2 \] \[ c = 17 \text{ cm} \]

2)

\[ 15^2 = h^2 + (14 - 5)^2 \] \[ 225 = h^2 + 9^2 \] \[ h^2 = 225 - 81 = 144 = 12^2 \] \[ h = 12 \text{ cm} \]

3)

\[ 6,5^2 = 6^2 + (7,5 - b)^2 \] \[ 42,25 = 36 + (7,5 - b)^2 \] \[ (7,5 - b)^2 = 42,25 - 36 = 6,25 = 2,5^2 \] \[ 7,5 - b = 2,5 \] \[ b = 7,5 - 2,5 = 5 \text{ cm} \]

4)

\[ 25^2 = 24^2 + (a - 15)^2 \] \[ 625 = 576 + (a - 15)^2 \] \[ (a - 15)^2 = 625 - 576 = 49 = 7^2 \] \[ a - 15 = 7 \] \[ a = 15 + 7 = 22 \text{ cm} \] \[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline a & b & c & h \\ \hline 18 \text{ cm} & 10 \text{ cm} & 17 \text{ cm} & 15 \text{ cm} \\ \hline 14 \text{ cm} & 5 \text{ cm} & 15 \text{ cm} & 12 \text{ cm} \\ \hline 7,5 \text{ cm} & 5 \text{ cm} & 6,5 \text{ cm} & 6 \text{ cm} \\ \hline 22 \text{ cm} & 15 \text{ cm} & 25 \text{ cm} & 24 \text{ cm} \\ \hline \end{array} \]

Детаљно решење

Код правоуглог трапеза, повлачењем висине из темена тупог угла на дужу основицу, трапез се дели на један правоугаоник и један правоугли троугао. Катете тог правоуглог троугла су висина трапеза \( h \) и разлика основица \( a - b \), док је хипотенуза дужи крак трапеза \( c \). На основу Питагорине теореме важи веза: \[ c^2 = h^2 + (a - b)^2 \]

Први ред табеле

Дато је: \( a = 18 \text{ cm} \), \( b = 10 \text{ cm} \), \( h = 15 \text{ cm} \). Израчунавамо \( c \).

Корак 1: Израчунавање разлике основица

\[ a - b = 18 - 10 = 8 \text{ cm} \]

Корак 2: Примена Питагорине теореме

\[ c^2 = 15^2 + 8^2 \] \[ c^2 = 225 + 64 \] \[ c^2 = 289 \] Како је \( 289 = 17^2 \), имамо: \[ c = 17 \text{ cm} \]

Други ред табеле

Дато је: \( a = 14 \text{ cm} \), \( b = 5 \text{ cm} \), \( c = 15 \text{ cm} \). Израчунавамо \( h \).

Корак 1: Израчунавање разлике основица

\[ a - b = 14 - 5 = 9 \text{ cm} \]

Корак 2: Примена Питагорине теореме

\[ 15^2 = h^2 + 9^2 \] \[ 225 = h^2 + 81 \] \[ h^2 = 225 - 81 \] \[ h^2 = 144 \] Како је \( 144 = 12^2 \), имамо: \[ h = 12 \text{ cm} \]

Трећи ред табеле

Дато је: \( a = 7,5 \text{ cm} \), \( c = 6,5 \text{ cm} \), \( h = 6 \text{ cm} \). Израчунавамо \( b \).

Корак 1: Израчунавање разлике основица преко Питагорине теореме

\[ 6,5^2 = 6^2 + (7,5 - b)^2 \] \[ 42,25 = 36 + (7,5 - b)^2 \] \[ (7,5 - b)^2 = 42,25 - 36 \] \[ (7,5 - b)^2 = 6,25 \] Како је \( 6,25 = 2,5^2 \), имамо: \[ 7,5 - b = 2,5 \text{ cm} \]

Корак 2: Израчунавање основице \( b \)

\[ b = 7,5 - 2,5 \] \[ b = 5 \text{ cm} \]

Четврти ред табеле

Дато је: \( b = 15 \text{ cm} \), \( c = 25 \text{ cm} \), \( h = 24 \text{ cm} \). Израчунавамо \( a \).

Корак 1: Израчунавање разлике основица

\[ 25^2 = 24^2 + (a - 15)^2 \] \[ 625 = 576 + (a - 15)^2 \] \[ (a - 15)^2 = 625 - 576 \] \[ (a - 15)^2 = 49 \] Како је \( 49 = 7^2 \), имамо: \[ a - 15 = 7 \text{ cm} \]

Корак 2: Израчунавање основице \( a \)

\[ a = 15 + 7 \] \[ a = 22 \text{ cm} \] Коначно попуњена табела изгледа овако: \[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline a & b & c & h \\ \hline 18 \text{ cm} & 10 \text{ cm} & 17 \text{ cm} & 15 \text{ cm} \\ \hline 14 \text{ cm} & 5 \text{ cm} & 15 \text{ cm} & 12 \text{ cm} \\ \hline 7,5 \text{ cm} & 5 \text{ cm} & 6,5 \text{ cm} & 6 \text{ cm} \\ \hline 22 \text{ cm} & 15 \text{ cm} & 25 \text{ cm} & 24 \text{ cm} \\ \hline \end{array} \]

Кратак запис решења:

\( c^2 = 15^2+(18-10)^2=225+64=289=17^2 \Rightarrow c=17 \text{ cm} \) \( 15^2 = h^2+(14-5)^2 \Rightarrow h^2=225-81=144=12^2 \Rightarrow h=12 \text{ cm} \) \( 6,5^2 = 6^2+(7,5-b)^2 \Rightarrow (7,5-b)^2=42,25-36=6,25=2,5^2 \Rightarrow 7,5-b=2,5 \Rightarrow b=5 \text{ cm} \) \( 25^2 = 24^2+(a-15)^2 \Rightarrow (a-15)^2=625-576=49=7^2 \Rightarrow a-15=7 \Rightarrow a=22 \text{ cm} \) \[ \begin{array}{|c|c|c|c|} \hline a & b & c & h \\ \hline 18 \text{ cm} & 10 \text{ cm} & 17 \text{ cm} & 15 \text{ cm} \\ \hline 14 \text{ cm} & 5 \text{ cm} & 15 \text{ cm} & 12 \text{ cm} \\ \hline 7,5 \text{ cm} & 5 \text{ cm} & 6,5 \text{ cm} & 6 \text{ cm} \\ \hline 22 \text{ cm} & 15 \text{ cm} & 25 \text{ cm} & 24 \text{ cm} \\ \hline \end{array} \]

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: