Корице уџбеника

V.7. Површина Кружног Прстена

Изабери решење задатка:

Задатак 2

Кратко решење

\( r_1, r_2 \) - полупречници кругова (\( r_1 > r_2 \)) \( P_p = (r_1^2 - r_2^2)\pi \) \( O_p = 2(r_1 + r_2)\pi \)

а)

\( r_1 = 12 \text{ cm} \), \( r_2 = 8 \text{ cm} \) \( P_p = (12^2 - 8^2)\pi = (144 - 64)\pi = 80\pi \text{ cm}^2 \) \( O_p = 2 \cdot (12 + 8)\pi = 2 \cdot 20\pi = 40\pi \text{ cm} \)

б)

\( r_1 = 1,8 \text{ dm} = 18 \text{ cm} \), \( r_2 = 17 \text{ cm} \) \( P_p = (18^2 - 17^2)\pi = (324 - 289)\pi = 35\pi \text{ cm}^2 \) \( O_p = 2 \cdot (18 + 17)\pi = 2 \cdot 35\pi = 70\pi \text{ cm} \)

в)

\( r_1 = 55 \text{ dm} \) \( r_2 = 3\frac{1}{4} \text{ m} = 32,5 \text{ dm} \) \( P_p = (55^2 - 32,5^2)\pi = (3025 - 1056,25)\pi = 1968,75\pi \text{ dm}^2 \) \( O_p = 2 \cdot (55 + 32,5)\pi = 2 \cdot 87,5\pi = 175\pi \text{ dm} \)

Детаљно решење

Увод у формуле кружног прстена

Кружни прстен је део равни између два концентрична круга. Површина кружног прстена (\( P_p \)) се израчунава као разлика површина већег и мањег круга: \[ P_p = P_1 - P_2 = r_1^2\pi - r_2^2\pi = (r_1^2 - r_2^2)\pi \] Обим кружног прстена (\( O_p \)) представља збир обима већег и мањег круга: \[ O_p = O_1 + O_2 = 2r_1\pi + 2r_2\pi = 2(r_1 + r_2)\pi \]

а) \( r_1 = 12 \text{ cm} \), \( r_2 = 8 \text{ cm} \)

Израчунавање површине

Примењујемо формулу за површину: \[ P_p = (12^2 - 8^2)\pi = (144 - 64)\pi = 80\pi \text{ cm}^2 \]

Израчунавање обима

Примењујемо формулу за обим: \[ O_p = 2(12 + 8)\pi = 2 \cdot 20\pi = 40\pi \text{ cm} \]

б) \( r_1 = 1,8 \text{ dm} \), \( r_2 = 17 \text{ cm} \)

Уједначавање мерних јединица

Претварамо дециметре у центиметре како бисмо могли да рачунамо: \[ r_1 = 1,8 \text{ dm} = 18 \text{ cm} \] Сада имамо \( r_1 = 18 \text{ cm} \) и \( r_2 = 17 \text{ cm} \).

Израчунавање површине

\[ P_p = (18^2 - 17^2)\pi = (324 - 289)\pi = 35\pi \text{ cm}^2 \]

Израчунавање обима

\[ O_p = 2(18 + 17)\pi = 2 \cdot 35\pi = 70\pi \text{ cm} \]

в) \( r_1 = 3\frac{1}{4} \text{ m} \), \( r_2 = 55 \text{ dm} \)

Уједначавање мерних јединица

Најпогодније је све изразити у дециметрима: \[ r_1 = 3\frac{1}{4} \text{ m} = 3,25 \text{ m} = 32,5 \text{ dm} \] Пошто је \( 32,5 < 55 \), већи полупречник је заправо \( r_1 = 55 \text{ dm} \), а мањи \( r_2 = 32,5 \text{ dm} \).

Израчунавање површине

\[ P_p = (55^2 - 32,5^2)\pi = (3025 - 1056,25)\pi = 1968,75\pi \text{ dm}^2 \]

Израчунавање обима

\[ O_p = 2(55 + 32,5)\pi = 2 \cdot 87,5\pi = 175\pi \text{ dm} \]

Кратак запис решења:

а)

\( P_p = (12^2 - 8^2)\pi = 80\pi \text{ cm}^2 \) \( O_p = 2(12 + 8)\pi = 40\pi \text{ cm} \)

б)

\( r_1 = 18 \text{ cm}, r_2 = 17 \text{ cm} \) \( P_p = (18^2 - 17^2)\pi = 35\pi \text{ cm}^2 \) \( O_p = 2(18 + 17)\pi = 70\pi \text{ cm} \)

в)

\( r_1 = 55 \text{ dm}, r_2 = 32,5 \text{ dm} \) \( P_p = (55^2 - 32,5^2)\pi = 1968,75\pi \text{ dm}^2 \) \( O_p = 2(55 + 32,5)\pi = 175\pi \text{ dm} \)

Најважније из лекције

  • Концентрични кругови су кругови са истим центром.
  • Кружни прстен је део равни између два концентрична круга различитих полупречника (\( r_1 > r_2 \)).
  • Површина кружног прстена рачуна се као разлика површина већег и мањег круга: \( P_p = (r_1^2 - r_2^2)\pi \).
  • Обим кружног прстена рачуна се као збир обима већег и мањег круга: \( O_p = 2r_1\pi + 2r_2\pi \).
Концентрични кругови су кругови који припадају истој равни и имају заједнички центар.
Кружни прстен је део већег круга који се налази изван мањег концентричног круга. Одређен је са два концентрична круга полупречника \( r_1 \) и \( r_2 \), при чему је \( r_1 > r_2 \).
Кружни прстен приказан као осенчена област између два концентрична круга са заједничким центром O. Спољашњи круг има полупречник r_1, а унутрашњи круг има полупречник r_2.
Да би кружни прстен постојао, кругови морају имати исти центар и различите полупречнике.
Површина кружног прстена добија се када се од површине већег круга одузме површина мањег круга.
\[ P_p = r_1^2\pi - r_2^2\pi = (r_1^2 - r_2^2)\pi \] где су \( r_1 \) спољашњи, а \( r_2 \) унутрашњи полупречник прстена (\( r_1 > r_2 \)).
Ако су дата два концентрична круга са површинама \( 121\pi \text{ cm}^2 \) и \( 36\pi \text{ cm}^2 \), површина њиховог кружног прстена је: \[ P_p = 121\pi \text{ cm}^2 - 36\pi \text{ cm}^2 = 85\pi \text{ cm}^2 \]
Израчунај површину кружног прстена ако су дати полупречници концентричних кругова \( r_1 = 7\text{ cm} \) и \( r_2 = 5\text{ cm} \).
Примењујемо формулу за површину: \[ P_p = (7^2 - 5^2)\pi \text{ cm}^2 = (49 - 25)\pi \text{ cm}^2 = 24\pi \text{ cm}^2 \] Одговор: Површина је \( 24\pi \text{ cm}^2 \).
Границу кружног прстена чине две кружнице (већа и мања). Зато је обим кружног прстена једнак збиру обима тих кругова.
\[ O_p = 2r_1\pi + 2r_2\pi \] где су \( r_1 \) и \( r_2 \) полупречници концентричних кругова (\( r_1 > r_2 \)).
Ако су полупречници кругова \( 10\text{ dm} \) и \( 5\text{ dm} \), обим прстена је: \[ O_p = 2 \cdot 10\pi + 2 \cdot 5\pi = 20\pi + 10\pi = 30\pi \text{ dm} \]
Ако је обим већег круга \( 16\pi \text{ cm} \), а мањег \( 6\pi \text{ cm} \), колики је обим кружног прстена који они формирају?
Како је обим кружног прстена једнак збиру обима кругова који га чине: \[ O_p = O_1 + O_2 = 16\pi \text{ cm} + 6\pi \text{ cm} = 22\pi \text{ cm} \]

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај површину и обим кружног прстена који је одређен концентричним круговима чији су полупречници \( 8\text{ cm} \) и \( 6\text{ cm} \).
Површина: \[ P_p = (8^2 - 6^2)\pi = (64 - 36)\pi = 28\pi \text{ cm}^2 \] Обим: \[ O_p = 2 \cdot 8\pi + 2 \cdot 6\pi = 16\pi + 12\pi = 28\pi \text{ cm} \]
Средњи: Површина кружног прстена је \( 75\pi \text{ dm}^2 \). Спољашњи полупречник има дужину \( 10\text{ dm} \). Израчунај дужину унутрашњег полупречника тог кружног прстена.
Користимо формулу \( P_p = P_1 - P_2 \), где је \( P_1 \) површина већег круга. \[ 75\pi = 10^2\pi - r_2^2\pi \] \[ 75\pi = 100\pi - r_2^2\pi \] \[ r_2^2\pi = 100\pi - 75\pi = 25\pi \] \[ r_2^2 = 25 \implies r_2 = 5\text{ dm} \] Одговор: Дужина унутрашњег полупречника је \( 5\text{ dm} \).
Тежак: Кружни прстен одређен је описаним и уписаним кругом једнакостраничног троугла чија је страница \( a = 6\sqrt{3}\text{ cm} \). Одреди површину тог кружног прстена.
Прво рачунамо полупречник описаног (\( R \)) и уписаног (\( r \)) круга једнакостраничног троугла: \[ R = \frac{a\sqrt{3}}{3} = \frac{6\sqrt{3} \cdot \sqrt{3}}{3} = \frac{18}{3} = 6\text{ cm} \] \[ r = \frac{a\sqrt{3}}{6} = \frac{6\sqrt{3} \cdot \sqrt{3}}{6} = \frac{18}{6} = 3\text{ cm} \] Површина кружног прстена је: \[ P_p = R^2\pi - r^2\pi = 6^2\pi - 3^2\pi = 36\pi - 9\pi = 27\pi \text{ cm}^2 \] Одговор: Површина прстена је \( 27\pi \text{ cm}^2 \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: