Корице уџбеника

II.5. Примена Питагорине Теореме На Трапез

Изабери решење задатка:

Задатак 5

Кратко решење

Висина торња: \( h_t = 0,4 \text{ km} \). Авион \( A \): \( x_A = 2,4 \text{ km} \), \( H_A = 1,6 \text{ km} \). Разлика у висини: \( \Delta h_A = 1,6 \text{ km} - 0,4 \text{ km} = 1,2 \text{ km} \). Растојање \( d_A \): \[ d_A^2 = 2,4^2 + 1,2^2 = 5,76 + 1,44 = 7,2 \] \[ d_A = \sqrt{7,2} = \sqrt{\frac{720}{100}} = \frac{12\sqrt{5}}{10} = 1,2\sqrt{5} \text{ km} \] Авион \( B \): \( x_B = 2,4 \text{ km} + 0,4 \text{ km} = 2,8 \text{ km} \), \( H_B = 1,1 \text{ km} \). Разлика у висини: \( \Delta h_B = 1,1 \text{ km} - 0,4 \text{ km} = 0,7 \text{ km} \). Растојање \( d_B \): \[ d_B^2 = 2,8^2 + 0,7^2 = 7,84 + 0,49 = 8,33 \] \[ d_B = \sqrt{8,33} \text{ km} \]

Детаљно решење

Корак 1: Анализа података са слике 5.13

На слици 5.13 приказана су два авиона (\( A \) и \( B \)) и контролни торањ. Да бисмо израчунали њихова растојања од врха торња, потребно је да уочимо правоугле троуглове. Висина контролног торња износи \( h_{toranj} = 0,4 \text{ km} \). За авион \( A \): - Висина летења је \( H_A = 1,6 \text{ km} \). - Хоризонтално растојање од торња је \( x_A = 2,4 \text{ km} \). За авион \( B \): - Висина летења је \( H_B = 1,1 \text{ km} \). - Хоризонтално растојање од торња је \( x_B = 2,4 \text{ km} + 0,4 \text{ km} = 2,8 \text{ km} \).

Корак 2: Одређивање катета правоуглих троуглова

Растојање које тражимо је хипотенуза правоуглог троугла чије су катете хоризонтално растојање (\( x \)) и вертикална разлика у висини између авиона и врха торња (\( \Delta h \)). Вертикална разлика за авион \( A \): \[ \Delta h_A = H_A - h_{toranj} = 1,6 \text{ km} - 0,4 \text{ km} = 1,2 \text{ km} \] Вертикална разлика за авион \( B \): \[ \Delta h_B = H_B - h_{toranj} = 1,1 \text{ km} - 0,4 \text{ km} = 0,7 \text{ km} \]

Корак 3: Израчунавање растојања авиона \( A \) од врха торња

Применићемо Питагорину теорему \( d_A^2 = x_A^2 + \Delta h_A^2 \): \[ d_A^2 = 2,4^2 + 1,2^2 \] \[ d_A^2 = 5,76 + 1,44 \] \[ d_A^2 = 7,2 \] \[ d_A = \sqrt{7,2} \text{ km} \] Како \( 7,2 \) није потпун квадрат, резултат можемо оставити у овом облику или га делимично кореновати: \[ d_A = \sqrt{\frac{720}{100}} = \frac{\sqrt{144 \cdot 5}}{10} = \frac{12\sqrt{5}}{10} = 1,2\sqrt{5} \text{ km} \]

Корак 4: Израчунавање растојања авиона \( B \) од врха торња

Применићемо Питагорину теорему \( d_B^2 = x_B^2 + \Delta h_B^2 \): Хоризонтално растојање за авион \( B \) је \( x_B = 2,4 + 0,4 = 2,8 \text{ km} \). \[ d_B^2 = 2,8^2 + 0,7^2 \] \[ d_B^2 = 7,84 + 0,49 \] \[ d_B^2 = 8,33 \] \[ d_B = \sqrt{8,33} \text{ km} \]

Кратак запис решења:

\( d_A = \sqrt{2,4^2 + (1,6 - 0,4)^2} = \sqrt{5,76 + 1,44} = \sqrt{7,2} = 1,2\sqrt{5} \text{ km} \) \( d_B = \sqrt{(2,4 + 0,4)^2 + (1,1 - 0,4)^2} = \sqrt{2,8^2 + 0,7^2} = \sqrt{7,84 + 0,49} = \sqrt{8,33} \text{ km} \)

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: