Корице уџбеника

34. Основне Особине Паралелограма И Трапеза

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

1.

Не. Четвороугао коме су две наспрамне странице паралелне, а друге две подударне, може бити једнакокраки трапез. Да би четвороугао сигурно био паралелограм, исти пар страница мора бити и паралелан и подударан.

2.

Не. Да би четвороугао био паралелограм, оба пара наспрамних углова морају бити подударна. Пример четвороугла који има само један пар подударних наспрамних углова, а није паралелограм, јесте делтоид.

3.

Не. Ако су само два суседна угла суплементна, то значи да четвороугао има само један пар паралелних страница (супротни углови на трансверзали). Такав четвороугао је трапез. Да би био паралелограм, сви парови суседних углова морају бити суплементни.

Детаљно решење

Да бисмо одговорили на ова питања, користићемо се теоремама о препознавању паралелограма. Уколико дати услов није довољан да би четвороугао сигурно био паралелограм, потребно је навести контрапример (фигуру која испуњава тај услов, а није паралелограм).

1. Ако су две наспрамне странице четвороугла паралелне, а друге две подударне, да ли тај четвороугао мора бити паралелограм?

Анализа првог услова

Теорема о препознавању паралелограма каже: Ако су две наспрамне странице четвороугла подударне и паралелне, онда је тај четвороугао паралелограм. У теореми се услов односи на исти пар наспрамних страница, који мора бити и паралелан и подударан.

Контрапример

У задатку је речено да је један пар страница паралелан, док је други пар подударан. Ово је карактеристично својство једнакокраког трапеза.
Нацртај једнакокраки трапез ABCD. Постави теме A у доњи леви угао, а затим распореди темена B, C, D у смеру супротном од казаљке на сату. Нека AB буде доња, дужа основица, а CD горња, краћа основица. Обележи паралелност основица (\( AB \parallel CD \)) користећи по једну стрелицу на средини сваке од дужи AB и CD. Обележи подударност кракова (\( AD \cong BC \)) користећи по једну цртицу на средини сваког од кракова AD и BC. Уверити се да је облик трапезоидан и да није паралелограм.
Једнакокраки трапез испуњава овај услов, али није паралелограм. Дакле, одговор је не.

2. Ако су два наспрамна угла четвороугла подударна, да ли тај четвороугао мора бити паралелограм?

Анализа другог услова

Теорема гласи: Ако су наспрамни углови четвороугла подударни, онда је тај четвороугао паралелограм. Да би ово важило, мисли се на оба пара наспрамних углова. У задатку се пита шта ако су само два наспрамна угла (један пар) подударна.

Контрапример

Четвороугао који има само један пар подударних наспрамних углова не мора бити паралелограм. Најбољи пример за то је делтоид (који није ромб). Код делтоида су углови који се налазе између неједнаких страница међусобно подударни, док друга два угла нису.
Нацртај четвороугао ABCD који представља делтоид. Постави тачку A у доњи леви део цртежа, а затим распореди тачке B, C, D у смеру супротном од казаљке на сату. Обележи странице тако да је дужина странице \( AB \) једнака дужини странице \( AD \), користећи једну цртицу на средини сваке од њих. Обележи странице тако да је дужина странице \( CB \) једнака дужини странице \( CD \), користећи две цртице на средини сваке од њих; ове дужине морају бити различите од дужина \( AB \) и \( AD \) како би се осигурало да делтоид није ромб. Означи да су углови \( \angle ABC \) и \( \angle ADC \) једнаки, користећи исти симбол (нпр. лук са једном цртицом) на њиховим теменима, између страница које их формирају. Увери се да цртеж јасно показује да делтоид није паралелограм, односно да наспрамне странице нису паралелне. Овај делтоид показује да четвороугао може имати један пар подударних наспрамних углова, а да притом није паралелограм.
Дакле, одговор је не.

3. Ако су два суседна угла четвороугла суплементна, да ли тај четвороугао мора бити паралелограм?

Анализа трећег услова

Теорема гласи: Ако су суседни углови четвороугла суплементни, онда је тај четвороугао паралелограм. Да би ово важило, потребно је да су сви парови суседних углова суплементни.

Контрапример

Ако су само два суседна угла суплементна (њихов збир је \( 180^\circ \)), према правилима о угловима на трансверзали, то значи само да су две странице паралелне. Ово значи да четвороугао има тачно један пар паралелних страница, што је дефиниција трапеза.
Нацртај обичан трапез ABCD. Постави тачку А у доњем левом углу и тачке распореди у смеру супротном од казаљке на сату (А, Б, Ц, Д). Уверите се да трапез није једнакокрак нити правоугли. Основица АБ треба да буде паралелна са основицом ЦД. Прикажи паралелност страница АБ и ЦД помоћу малих стрелица на средини линија. Означи суседне углове који належу на крак АД, тј. угао ∠DAB код темена А и угао ∠ADC код темена Д. Поред крака АД, напиши текст \( \angle DAB + \angle ADC = 180^\circ \) како би се приказао њихов збир.
Трапез испуњава овај услов (углови који належу на исти крак су суплементни), али није паралелограм, јер други пар страница не мора бити паралелан. Дакле, одговор је не.

Кратак запис решења:

1.

Не, такав четвороугао може бити једнакокраки трапез.

2.

Не, такав четвороугао може бити делтоид.

3.

Не, такав четвороугао може бити трапез (само су углови на краку суплементни).

Најважније из лекције

  • Паралелограм: Има два пара паралелних страница. Наспрамне странице и углови су једнаки, а суседни углови дају збир \( 180^\circ \). Дијагонале се полове.
  • Специјални паралелограми: Ромб (све странице једнаке), Правоугаоник (сви углови прави), Квадрат (и странице и углови једнаки).
  • Трапез: Има само један пар паралелних страница (основице). Збир углова на истом краку је увек \( 180^\circ \). Може бити једнакокраки (једнаки краци) или правоугли (један крак нормалан на основице).
Паралелограм је четвороугао чије су наспрамне странице паралелне.
Особине паралелограма:
  • Суседни углови су суплементни (збир им је \( 180^\circ \)).
  • Наспрамни углови су међусобно подударни (једнаки).
  • Наспрамне странице су међусобно подударне (једнаке дужине).
  • Дијагонале се узајамно полове (секу се тачно на половини своје дужине).
Како препознати паралелограм? Четвороугао је сигурно паралелограм ако важи било шта од следећег:
  • Суседни углови су суплементни.
  • Наспрамни углови су подударни.
  • Наспрамне странице су подударне.
  • Дијагонале се узајамно полове.
  • Две наспрамне странице су истовремено подударне и паралелне.
Ромб је четвороугао чије су све странице међусобно подударне.
Правоугаоник је четвороугао чији су сви углови међусобно подударни (сви су прави углови, \( 90^\circ \)).
Квадрат је четвороугао код кога су све странице и сви углови подударни.
Важни закључци:
  • Сваки ромб је паралелограм.
  • Сваки правоугаоник је паралелограм.
  • Квадрат је истовремено и ромб и правоугаоник (и наравно, паралелограм).
Венов дијаграм који илуструје хијерархијске односе између геометријских фигура. Цео дијаграм је обухваћен великом елипсом која представља скуп 'Паралелограми'. Унутар те велике елипсе налазе се две мање, међусобно преклапајуће елипсе. Прва од ових мањих елипси представља скуп 'Правоугаоници', док друга представља скуп 'Ромбови'. Област где се 'Правоугаоници' и 'Ромбови' преклапају формира скуп 'Квадрати'.
Трапез је четвороугао чији је само један пар наспрамних страница паралелан.
Нацртај трапез ABCD. Теме A је доле лево, B доле десно, C горе десно, а D горе лево, формирајући четвороугао у смеру супротном од казаљке на сату. Странице AB (доња) и DC (горња) су паралелне, при чему је AB дужа од DC. Обе странице AB и DC означи као 'основица'. Странице AD и BC су непаралелне и означи их као 'крак'. Нацртај испрекидану линију из темена D која је нормална на страницу AB, пресецајући је у тачки Е. Дуж DE означи као 'висина' и додај симбол правог угла код тачке Е, показујући да је DE нормална на AB.
  • Основице трапеза су његове паралелне странице.
  • Краци трапеза су његове непаралелне странице.
  • Висина трапеза је дуж нормална на праве које садрже основице.
Углови трапеза који належу на исти крак су суплементни (збир им је \( 180^\circ \)).
Посебне врсте трапеза:
  • Једнакокраки трапез: краци су му подударни (једнаких дужина).
  • Правоугли трапез: један крак му је нормалан на основице (формира два права угла).
Приликом решавања задатака, често је корисно повући праву паралелну једном краку трапеза. Тиме се трапез разлаже на један паралелограм и један троугао.

Задаци за вежбање

Лаки ниво: У паралелограму \( ABCD \), мера угла код темена \( A \) је \( 50^\circ \). Израчунај мере осталих унутрашњих углова тог паралелограма.
Наспрамни углови паралелограма су једнаки, па је угао код темена \( C \) такође \( 50^\circ \).
Суседни углови су суплементни, па је угао код темена \( B \) једнак \( 180^\circ - 50^\circ = 130^\circ \).
Угао код темена \( D \) је наспраман углу \( B \), па је и он \( 130^\circ \).
Одговор: Углови су \( 50^\circ, 130^\circ, 50^\circ \) и \( 130^\circ \).
Средњи ниво: У правоуглом трапезу један оштар угао износи \( 42^\circ \). Одреди мере свих осталих углова тог трапеза.
Правоугли трапез по дефиницији има један крак нормалан на основице, што значи да ту има два права угла (\( 90^\circ \) и \( 90^\circ \)).
Углови на другом краку морају бити суплементни. Ако је оштар угао \( 42^\circ \), онда је њему суседан туп угао на истом краку једнак \( 180^\circ - 42^\circ = 138^\circ \).
Одговор: Углови трапеза су \( 90^\circ, 90^\circ, 42^\circ \) и \( 138^\circ \).
Тешки ниво: Збир два угла у једнакокраком трапезу износи \( 110^\circ \). Израчунај мере свих унутрашњих углова тог трапеза.
Углови на истом краку не могу имати збир \( 110^\circ \) (јер њихов збир мора бити \( 180^\circ \)).
Дакле, дати збир се односи на два угла на истој основици. Пошто је трапез једнакокраки, углови на истој основици су једнаки.
Нека су то оштри углови на доњој основици: \( 2\alpha = 110^\circ \Rightarrow \alpha = 55^\circ \).
Углови на истом краку су суплементни, па су тупи углови на горњој основици једнаки: \( 180^\circ - 55^\circ = 125^\circ \).
Одговор: Углови једнакокраког трапеза су \( 55^\circ, 55^\circ, 125^\circ \) и \( 125^\circ \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: