Корице уџбеника

V.6. Површина Кружног Исечка

Изабери решење задатка:

Задатак 2

Кратко решење

\( O = 6\pi \text{ cm} \) \( \alpha = 80^\circ \) \( O = 2r\pi \) \( 6\pi = 2r\pi \implies r = \frac{6\pi}{2\pi} = 3 \text{ cm} \) \( l = \frac{r\pi\alpha}{180^\circ} = \frac{3 \cdot \pi \cdot \cancel{80}^4}{\cancel{180}_9} = \frac{\cancel{3}^1 \cdot 4\pi}{\cancel{9}_3} = \frac{4\pi}{3} \text{ cm} \) \( O_i = 2r + l = 2 \cdot 3 + \frac{4\pi}{3} = (6 + \frac{4\pi}{3}) \text{ cm} = \frac{18 + 4\pi}{3} \text{ cm} \) \( P_i = \frac{r^2\pi\alpha}{360^\circ} = \frac{3^2 \cdot \pi \cdot \cancel{80}^2}{\cancel{360}_9} = \frac{\cancel{9}^1 \cdot 2\pi}{\cancel{9}_1} = 2\pi \text{ cm}^2 \)

Детаљно решење

Корак 1: Издвајање познатих података

Из текста задатка знамо следеће вредности: - Обим круга: \( O = 6\pi \text{ cm} \) - Централни угао кружног исечка: \( \alpha = 80^\circ \) Наш циљ је да израчунамо полупречник круга \( r \), а затим дужину кружног лука \( l \), обим исечка \( O_i \) и површину исечка \( P_i \).

Корак 2: Израчунавање полупречника круга \( r \)

Користимо формулу за обим круга \( O = 2r\pi \) како бисмо пронашли полупречник: \[ 6\pi = 2r\pi \] Дељењем обе стране једнакости са \( 2\pi \), добијамо: \[ r = \frac{6\cancel{\pi}}{2\cancel{\pi}} \] \[ r = 3 \text{ cm} \]

Корак 3: Израчунавање дужине кружног лука \( l \)

Дужину кружног лука израчунавамо помоћу формуле \( l = \frac{r\pi\alpha}{180^\circ} \): \[ l = \frac{3 \cdot \pi \cdot 80^\circ}{180^\circ} \] Скратићемо вредности у разломку: \[ l = \frac{3 \cdot \pi \cdot \cancel{80}^4}{\cancel{180}_9} \] \[ l = \frac{\cancel{3}^1 \cdot \pi \cdot 4}{\cancel{9}_3} = \frac{4\pi}{3} \text{ cm} \]

Корак 4: Израчунавање обима кружног исечка \( O_i \)

Обим кружног исечка представља збир два полупречника и дужине кружног лука: \[ O_i = 2r + l \] \[ O_i = 2 \cdot 3 + \frac{4\pi}{3} \] \[ O_i = 6 + \frac{4\pi}{3} \text{ cm} \] Ово можемо записати и као мешовит број или под заједнички именилац: \[ O_i = \frac{18 + 4\pi}{3} \text{ cm} \]

Корак 5: Израчунавање површине кружног исечка \( P_i \)

Користићемо формулу \( P_i = \frac{r^2\pi\alpha}{360^\circ} \): \[ P_i = \frac{3^2 \cdot \pi \cdot 80^\circ}{360^\circ} \] \[ P_i = \frac{9 \cdot \pi \cdot \cancel{80}^2}{\cancel{360}_9} \] Сада скраћујемо број 9 у бројиоцу и имениоцу: \[ P_i = \frac{\cancel{9}^1 \cdot \pi \cdot 2}{\cancel{9}_1} \] \[ P_i = 2\pi \text{ cm}^2 \] Алтернативно, могли смо користити и формулу \( P_i = \frac{l \cdot r}{2} \): \[ P_i = \frac{\frac{4\pi}{3} \cdot 3}{2} = \frac{4\pi}{2} = 2\pi \text{ cm}^2 \]

Кратак запис решења:

\( O = 2r\pi = 6\pi \implies r = 3 \text{ cm} \) \( l = \frac{3 \cdot \pi \cdot 80}{180} = \frac{4\pi}{3} \text{ cm} \) \( O_i = 2 \cdot 3 + \frac{4\pi}{3} = \frac{18 + 4\pi}{3} \text{ cm} \) \( P_i = \frac{3^2 \cdot \pi \cdot 80}{360} = \frac{9 \cdot 80\pi}{360} = \frac{720\pi}{360} = 2\pi \text{ cm}^2 \)

Најважније из лекције

  • Површина кружног исечка преко угла: \( P_i = \frac{r^2\pi}{360^\circ} \cdot \alpha \)
  • Површина кружног исечка преко лука: \( P_i = \frac{lr}{2} \)
  • Обим кружног исечка: Збир дужине кружног лука и две дужине полупречника, \( O_i = 2r + l \).
Пример: За исечак где је \( r=4 \), \( l=2\pi \), површина је \( P_i = \frac{2\pi \cdot 4}{2} = 4\pi \), а обим је \( O_i = 8 + 2\pi \).
Кружни исечак је део круга који је ограничен са два полупречника и њима одговарајућим кружним луком. Сваком кружном исечку одговара тачно један централни угао тог круга.
Круг са центром O и осенченим кружним исечком који је одређен са два полупречника r, кружним луком l и централним углом α.
Полупречник кружног исечка једнак је полупречнику одговарајућег круга.
Површина кружног исечка коме одговара угао од \( 1^\circ \) представља триста шездесети део укупне површине круга \( (P = r^2\pi) \). Множењем те вредности са мером централног угла добија се површина било ког исечка.
\[ P_i = \frac{r^2\pi}{360^\circ} \cdot \alpha \] \( P_i \) - површина исечка, \( r \) - полупречник, \( \alpha \) - централни угао
Ако је централни угао \( \alpha = 90^\circ \), површина исечка је четвртина површине круга: \( P_i = \frac{1}{4}P \).
Ако је \( \alpha = 180^\circ \), исечак је половина круга: \( P_i = \frac{1}{2}P \).
Израчунај површину кружног исечка ако је полупречник \( r = 6 \text{ cm} \), а централни угао \( \alpha = 60^\circ \).
Користимо формулу: \( P_i = \frac{r^2\pi}{360^\circ} \cdot \alpha \)
\( P_i = \frac{6^2 \cdot \pi}{360^\circ} \cdot 60^\circ \)
\( P_i = \frac{36\pi}{360} \cdot 60 = \frac{\pi}{10} \cdot 60 = 6\pi \text{ cm}^2 \)
Када је позната дужина кружног лука \( l \), површина исечка се може израчунати на једноставнији начин, без коришћења угла.
\[ P_i = \frac{l \cdot r}{2} \] \( P_i \) - површина исечка, \( l \) - дужина кружног лука, \( r \) - полупречник
Подсетник: Дужина кружног лука се рачуна по формули \( l = \frac{r\pi}{180^\circ} \cdot \alpha \).
Израчунај површину кружног исечка полупречника \( r = 2,4 \text{ dm} \) коме одговара кружни лук дужине \( l = 20\pi \text{ dm} \).
Користимо формулу: \( P_i = \frac{l \cdot r}{2} \)
\( P_i = \frac{20\pi \text{ dm} \cdot 2,4 \text{ dm}}{2} \)
\( P_i = 10\pi \cdot 2,4 = 24\pi \text{ dm}^2 \)
Границу (обим) кружног исечка чине два полупречника и један кружни лук.
\[ O_i = 2r + l \] \( O_i \) - обим исечка, \( r \) - полупречник, \( l \) - дужина лука
Немојте мешати дужину кружног лука (\( l \)) са обимом целог исечка (\( O_i \)). Обим исечка мора да обухвати и дужине оба полупречника!
Колики је обим кружног исечка чији је полупречник \( 5 \text{ cm} \), а дужина лука \( 4\pi \text{ cm} \)?
\( O_i = 2r + l \)
\( O_i = 2 \cdot 5 + 4\pi \)
\( O_i = (10 + 4\pi) \text{ cm} \)

Задаци за вежбање

Лак: Круг полупречника \( 18 \text{ cm} \) подељен је на 12 једнаких кружних исечака. Колика је површина једног од тих исечака?
Укупна површина круга је \( P = 18^2\pi = 324\pi \text{ cm}^2 \).
Пошто је круг подељен на 12 једнаких делова, површина једног исечка је 12 пута мања:
\( P_i = \frac{324\pi}{12} = 27\pi \text{ cm}^2 \).
Средњи: Површина кружног исечка коме одговара угао мере \( 30^\circ \) јесте \( 3\pi \text{ cm}^2 \). Одреди полупречник тог исечка, а затим израчунај и његов обим.
Прво тражимо полупречник преко формуле за површину:
\( P_i = \frac{r^2\pi}{360^\circ} \cdot \alpha \)
\( 3\pi = \frac{r^2\pi}{360^\circ} \cdot 30^\circ \)
\( 3\pi = \frac{r^2\pi}{12} \)
\( 36\pi = r^2\pi \implies r^2 = 36 \implies r = 6 \text{ cm} \)

Да бисмо нашли обим, потребна нам је дужина лука \( l \):
\( l = \frac{r\pi}{180^\circ} \cdot \alpha = \frac{6\pi}{180^\circ} \cdot 30^\circ = \frac{180\pi}{180} = \pi \text{ cm} \)

Сада рачунамо обим:
\( O_i = 2r + l = 2 \cdot 6 + \pi = (12 + \pi) \text{ cm} \).
Тежак: Површина целог круга је \( 64\pi \text{ cm}^2 \). Израчунај површину и обим кружног исечка тог круга коме одговара централни угао од \( 135^\circ \).
Из површине круга налазимо полупречник:
\( P = r^2\pi \implies 64\pi = r^2\pi \implies r^2 = 64 \implies r = 8 \text{ cm} \).

Површина кружног исечка:
\( P_i = \frac{r^2\pi}{360^\circ} \cdot \alpha = \frac{64\pi}{360^\circ} \cdot 135^\circ \)
Скраћујемо \( 135 \) и \( 360 \) са \( 45 \), добијамо \( \frac{3}{8} \).
\( P_i = 64\pi \cdot \frac{3}{8} = 8\pi \cdot 3 = 24\pi \text{ cm}^2 \).

Дужина лука:
\( l = \frac{r\pi}{180^\circ} \cdot \alpha = \frac{8\pi}{180^\circ} \cdot 135^\circ = 8\pi \cdot \frac{3}{4} = 6\pi \text{ cm} \).

Обим кружног исечка:
\( O_i = 2r + l = 2 \cdot 8 + 6\pi = (16 + 6\pi) \text{ cm} \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: