Корице уџбеника

II.3. Примена Питагорине Теореме На Правоугаоник, Квадрат И Ромб

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

а)

\( d^2 = a^2 + b^2 \) \( a = 15 \text{ cm}, b = 8 \text{ cm} \Rightarrow d^2 = 15^2 + 8^2 = 225 + 64 = 289 \Rightarrow d = \sqrt{289} = 17 \text{ cm} \) \( a = 10 \text{ cm}, d = 26 \text{ cm} \Rightarrow 26^2 = 10^2 + b^2 \Rightarrow 676 = 100 + b^2 \Rightarrow b^2 = 576 \Rightarrow b = \sqrt{576} = 24 \text{ cm} \) \( b = 21 \text{ cm}, d = 29 \text{ cm} \Rightarrow 29^2 = a^2 + 21^2 \Rightarrow 841 = a^2 + 441 \Rightarrow a^2 = 400 \Rightarrow a = \sqrt{400} = 20 \text{ cm} \)

б)

\( d = a\sqrt{2}, P = a^2, O = 4a \) \( a = 2 \text{ cm} \Rightarrow d = 2\sqrt{2} \text{ cm}, P = 2^2 = 4 \text{ cm}^2, O = 4 \cdot 2 = 8 \text{ cm} \) \( d = 2 \text{ cm} \Rightarrow 2a^2 = 2^2 \Rightarrow 2a^2 = 4 \Rightarrow a^2 = 2 \Rightarrow a = \sqrt{2} \text{ cm}, P = 2 \text{ cm}^2, O = 4\sqrt{2} \text{ cm} \) \( P = 9 \text{ cm}^2 \Rightarrow a^2 = 9 \Rightarrow a = 3 \text{ cm}, d = 3\sqrt{2} \text{ cm}, O = 4 \cdot 3 = 12 \text{ cm} \) \( O = 4 \text{ cm} \Rightarrow 4a = 4 \Rightarrow a = 1 \text{ cm}, d = 1\sqrt{2} = \sqrt{2} \text{ cm}, P = 1^2 = 1 \text{ cm}^2 \)

Детаљно решење

а) Попуњавање табеле 3.1 за правоугаоник

За правоугаоник са страницама \( a \) и \( b \) и дијагоналом \( d \), према Питагориној теореми важи: \[ d^2 = a^2 + b^2 \]

Први ред табеле

Познато је: \( a = 15 \text{ cm} \), \( b = 8 \text{ cm} \). Тражи се дијагонала \( d \). Замењујемо познате вредности у формулу: \[ d^2 = 15^2 + 8^2 \] \[ d^2 = 225 + 64 \] \[ d^2 = 289 \] Дијагонала је позитивно решење ове једначине: \[ d = \sqrt{289} \] \[ d = 17 \text{ cm} \] У првом реду уместо знака ⨀ треба уписати број 17.

Други ред табеле

Познато је: \( a = 10 \text{ cm} \), \( d = 26 \text{ cm} \). Тражи се страница \( b \). \[ 26^2 = 10^2 + b^2 \] \[ 676 = 100 + b^2 \] \[ b^2 = 676 - 100 \] \[ b^2 = 576 \] \[ b = \sqrt{576} \] \[ b = 24 \text{ cm} \] У другом реду уместо знака ⨀ треба уписати број 24.

Трећи ред табеле

Познато је: \( b = 21 \text{ cm} \), \( d = 29 \text{ cm} \). Тражи се страница \( a \). \[ 29^2 = a^2 + 21^2 \] \[ 841 = a^2 + 441 \] \[ a^2 = 841 - 441 \] \[ a^2 = 400 \] \[ a = \sqrt{400} \] \[ a = 20 \text{ cm} \] У трећем реду уместо знака ⨀ треба уписати број 20.

б) Попуњавање табеле 3.2 за квадрат

За квадрат странице \( a \) и дијагонале \( d \) важе следеће формуле: Питагорина теорема: \( d^2 = 2a^2 \), из чега следи \( d = a\sqrt{2} \) Површина: \( P = a^2 \) Обим: \( O = 4a \)

Први ред табеле

Познато је: \( a = 2 \text{ cm} \). Траже се \( d \), \( P \) и \( O \). Дијагоналу рачунамо по формули \( d = a\sqrt{2} \): \[ d = 2\sqrt{2} \text{ cm} \] Површина је: \[ P = 2^2 \] \[ P = 4 \text{ cm}^2 \] Обим је: \[ O = 4 \cdot 2 \] \[ O = 8 \text{ cm} \]

Други ред табеле

Познато је: \( d = 2 \text{ cm} \). Траже се \( a \), \( P \) и \( O \). На основу Питагорине теореме важи: \[ d^2 = a^2 + a^2 \] \[ 2^2 = 2a^2 \] \[ 4 = 2a^2 \] \[ a^2 = 2 \] Одавде добијамо страницу: \[ a = \sqrt{2} \text{ cm} \] Пошто смо већ израчунали \( a^2 = 2 \), површина је: \[ P = 2 \text{ cm}^2 \] Обим је: \[ O = 4 \cdot \sqrt{2} \] \[ O = 4\sqrt{2} \text{ cm} \]

Трећи ред табеле

Познато је: \( P = 9 \text{ cm}^2 \). Траже се \( a \), \( d \) и \( O \). Из формуле за површину рачунамо страницу: \[ a^2 = 9 \] \[ a = \sqrt{9} \] \[ a = 3 \text{ cm} \] Дијагонала је: \[ d = 3\sqrt{2} \text{ cm} \] Обим је: \[ O = 4 \cdot 3 \] \[ O = 12 \text{ cm} \]

Четврти ред табеле

Познато је: \( O = 4 \text{ cm} \). Траже се \( a \), \( d \) и \( P \). Из формуле за обим рачунамо страницу: \[ 4a = 4 \] \[ a = 1 \text{ cm} \] Дијагонала је: \[ d = 1 \cdot \sqrt{2} \] \[ d = \sqrt{2} \text{ cm} \] Површина је: \[ P = 1^2 \] \[ P = 1 \text{ cm}^2 \]

Кратак запис решења:

а)

\( d = \sqrt{15^2 + 8^2} = \sqrt{225 + 64} = \sqrt{289} = 17 \text{ cm} \) \( b = \sqrt{26^2 - 10^2} = \sqrt{676 - 100} = \sqrt{576} = 24 \text{ cm} \) \( a = \sqrt{29^2 - 21^2} = \sqrt{841 - 441} = \sqrt{400} = 20 \text{ cm} \)

б)

\( d = 2\sqrt{2} \text{ cm}, P = 2^2 = 4 \text{ cm}^2, O = 4 \cdot 2 = 8 \text{ cm} \) \( 2^2 = 2a^2 \Rightarrow a = \sqrt{2} \text{ cm}, P = (\sqrt{2})^2 = 2 \text{ cm}^2, O = 4\sqrt{2} \text{ cm} \) \( a = \sqrt{9} = 3 \text{ cm}, d = 3\sqrt{2} \text{ cm}, O = 4 \cdot 3 = 12 \text{ cm} \) \( a = 4:4 = 1 \text{ cm}, d = \sqrt{2} \text{ cm}, P = 1^2 = 1 \text{ cm}^2 \)

Најважније из лекције

Применом Питагорине теореме на основне геометријске фигуре добијамо следеће важне обрасце:
  • Правоугаоник: Дијагонала и странице чине правоугли троугао. Важи: \( d^2 = a^2 + b^2 \).
  • Квадрат: Дијагонала и странице чине једнакокраки правоугли троугао. Важи: \( d = a\sqrt{2} \).
  • Ромб: Страница и половине дијагонала чине правоугли троугао. Важи: \( a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \).
Ове формуле омогућавају израчунавање непознатих елемената фигуре (страница или дијагонала) када су остали елементи познати.
Сваки правоугаоник је једном својом дијагоналом подељен на два подударна правоугла троугла. Катете тих троуглова су суседне странице правоугаоника (\(a\) и \(b\)), а хипотенуза је дијагонала правоугаоника (\(d\)).
Правоугаоник са страницама a и b. Повучена је дијагонала d која га дели на два правоугла троугла. Дијагонала d је хипотенуза, а странице a и b су катете.
\[ d^2 = a^2 + b^2 \]
Ако су странице правоугаоника \( a = 3 \text{ cm} \) и \( b = 4 \text{ cm} \), дужина дијагонале се рачуна на следећи начин: \[ d^2 = (3 \text{ cm})^2 + (4 \text{ cm})^2 \] \[ d^2 = 9 \text{ cm}^2 + 16 \text{ cm}^2 = 25 \text{ cm}^2 \] \[ d = \sqrt{25} \text{ cm} = 5 \text{ cm} \]
Израчунај дужину странице \(b\) правоугаоника ако је дијагонала \( d = 10 \text{ cm} \), а страница \( a = 8 \text{ cm} \).
На основу Питагорине теореме: \[ d^2 = a^2 + b^2 \] \[ 10^2 = 8^2 + b^2 \] \[ 100 = 64 + b^2 \] \[ b^2 = 100 - 64 = 36 \] \[ b = \sqrt{36} = 6 \text{ cm} \]
Сваки квадрат је својом дијагоналом подељен на два подударна једнакокрака правоугла троугла. Катете су странице квадрата (\(a\)), а хипотенуза је дијагонала (\(d\)).
Квадрат са страницама a. Повучена је дијагонала d која формира једнакокраки правоугли троугао чије су катете странице квадрата.
Полазна једначина је \( d^2 = a^2 + a^2 \), односно \( d^2 = 2a^2 \). Из ње се изводи директна веза: \[ d = a\sqrt{2} \]
Ако је страница квадрата \( a = 5 \text{ cm} \), дужина дијагонале је: \[ d = 5\sqrt{2} \text{ cm} \]
Израчунај дужину странице квадрата ако је његова дијагонала \( d = 8\sqrt{2} \text{ cm} \).
Користећи формулу \( d = a\sqrt{2} \): \[ 8\sqrt{2} = a\sqrt{2} \] Дељењем обе стране са \( \sqrt{2} \) добијамо: \[ a = 8 \text{ cm} \]
Дијагонале ромба се секу под правим углом и полове се. Оне деле ромб на четири подударна правоугла троугла. Катете тих троуглова су половине дијагонала (\( \frac{d_1}{2} \) и \( \frac{d_2}{2} \)), а хипотенуза је страница ромба (\(a\)).
Ромб са страницом a. Уцртане су обе дијагонале d1 и d2 које се секу под правим углом у центру. Истакнут је један од четири правоугла троугла чије су катете d1/2 и d2/2, а хипотенуза је a.
\[ a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] Формула за површину ромба: \[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} = a \cdot h \]
Ако су дијагонале ромба \( d_1 = 8 \text{ cm} \) и \( d_2 = 6 \text{ cm} \), страница \(a\) се рачуна: \[ a^2 = \left(\frac{8}{2}\right)^2 + \left(\frac{6}{2}\right)^2 \] \[ a^2 = 4^2 + 3^2 = 16 + 9 = 25 \] \[ a = 5 \text{ cm} \]
Страница ромба је \( a = 13 \text{ cm} \), а једна дијагонала \( d_1 = 10 \text{ cm} \). Израчунај дужину друге дијагонале \(d_2\).
Применом Питагорине теореме на ромб: \[ a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 13^2 = \left(\frac{10}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 169 = 5^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 169 = 25 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 = 169 - 25 = 144 \] \[ \frac{d_2}{2} = \sqrt{144} = 12 \text{ cm} \] \[ d_2 = 12 \cdot 2 = 24 \text{ cm} \]

Задаци за вежбање

Лак задатак: Израчунај дијагоналу правоугаоника чије су странице дужине \( 6 \text{ cm} \) и \( 8 \text{ cm} \).
\[ d^2 = a^2 + b^2 \] \[ d^2 = 6^2 + 8^2 \] \[ d^2 = 36 + 64 = 100 \] \[ d = \sqrt{100} = 10 \text{ cm} \]
Средњи задатак: Израчунај површину квадрата ако је његова дијагонала \( d = 4\sqrt{2} \text{ cm} \).
Прво рачунамо страницу квадрата преко формуле за дијагоналу: \[ d = a\sqrt{2} \] \[ 4\sqrt{2} = a\sqrt{2} \Rightarrow a = 4 \text{ cm} \] Површина квадрата је: \[ P = a^2 = 4^2 = 16 \text{ cm}^2 \]
Тежак задатак: Обим ромба је \( 40 \text{ cm} \), а једна његова дијагонала износи \( 12 \text{ cm} \). Израчунај површину тог ромба.
1. Рачунамо страницу ромба из обима: \[ O = 4a \Rightarrow 40 = 4a \Rightarrow a = 10 \text{ cm} \] 2. Користимо Питагорину теорему да нађемо другу дијагоналу (\(d_1 = 12\)): \[ a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 10^2 = \left(\frac{12}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 100 = 6^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ 100 = 36 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 \] \[ \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 = 64 \Rightarrow \frac{d_2}{2} = 8 \Rightarrow d_2 = 16 \text{ cm} \] 3. Рачунамо површину: \[ P = \frac{d_1 \cdot d_2}{2} = \frac{12 \cdot 16}{2} = \frac{192}{2} = 96 \text{ cm}^2 \]

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: