Сличност троуглова, тачка, права, раван – понављање градива

Решени задаци, припрема за контролни.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији:

Пр.1)   Дат је квадар ABCDA1B1C1D1ABCD{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}. Одредити међусобне положаје:

           а) p(A,D)p\left( {A,D} \right) и p(C1,B1)p\left( {{C_1},{B_1}} \right)

           б) p(A,B)p\left( {A,B} \right) и p(C1,C)p\left( {{C_1},C} \right)

           в) p(C,C1)p\left( {C,{C_1}} \right) и r(A,C,D)r\left( {A,C,D} \right)

           г) r(A1,D,D1)r\left( {{A_1},D,{D_1}} \right) и r(B,C,B1)r\left( {B,C,{B_1}} \right)

           д) p(C,A)p\left( {C,A} \right) и r(A1,C1,D1)r\left( {{A_1},{C_1},{D_1}} \right)

           ђ) r(C,D,D1)r\left( {C,D,{D_1}} \right) и r(B,A,B1)r\left( {B,A,{B_1}} \right)

           е) p(C,A)p\left( {C,A} \right) и r(A,C1,D)r\left( {A,{C_1},D} \right)

Пр.2)   Колико је равни одређено са шест правих које садрже исту тачку, а нијоје три не леже у истој равни? Нацртати слику и написати које су то три равни.

Пр.3)   На страни диедра чији је угао 45∘{45^ \circ } дата је тачка BB, која је од ивице диедра удаљена 8cm. Колико је тачка BB удаљена од друге стране диедра?

Пр.4)   Дужина дужи ABAB је 26cm. Ако је растојање тачке AA од равни α\alpha 31cm, a растојање тачке BB од равни α\alpha је 7cm, одредити дужину ортогоналне пројекције дужи ABAB на раван α\alpha, ако се тачке AA и BB налазе са исте стране равни α\alpha.

Пр.5)   Нека су катете једног троугла 5cm,12cm, а хипотенуза другог троугла 17 и једна катета 15cm, проверити да ли су та два троугла слична.

Пр.6)   Нека су праве SLSL и HUHU паралелне као на слици. Израчунати дужину PSPS, ако је: LU=12cmLU = 12cm, SH=15cmSH = 15cm и PU=2dmPU = 2dm.

34


Пр.1)   Дат је квадар ABCDA1B1C1D1ABCD{A_1}{B_1}{C_1}{D_1}

28

29

30

31

Пр.2)  Потребно је израчунати колико равни је одређено са шест правих које садрже исту тачку. Знамо да три праве не леже у истој равни можемо користити формулу n(n−1)2=6(6−1)2=6⋅52=15раван\frac{{n\left( {n - 1} \right)}}{2} = \frac{{6\left( {6 - 1} \right)}}{2} = \frac{{6 \cdot 5}}{2} = 15 раван

Пр.3) Направимо слику.

  32

На слици видимо да смо добили правоугли, jеднакокраки троугао, допунимо оваj троугао до квадрата са диjагоналом d=8cmd = 8cm и израчунамо страницу квадрата:d=x28=x2x=82⋅22x=42cm\begin{aligned}&d = x\sqrt 2 \\ &8 = x\sqrt 2 \\ &x = \frac{8}{{\sqrt 2 }} \cdot \frac{{\sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} \\ &x = 4\sqrt 2 cm\end{aligned}

Пр.4)  Направимо слику.

33

Из тачке BB паралелно равни α\alpha повлачимо нову дуж. Добили смо правоугаоник са страницама 7cm7cm и xx и правоугли троугао, његове катете су  xx и 31−7=24cm31 - 7 = 24cm, а хипотинуза ABAB је 26cm.

Израчунаћемо xx.

x2=262−242x2=676−576x2=100x=10cm\begin{aligned}&{x^2} = {26^2} - {24^2} \\ &{x^2} = 676 - 576 \\ &{x^2} = 100 \\ &x = 10cm\end{aligned}

Пр.5) Нека су катете једног троугла a=5cma=5cm, b=12cmb=12cm, израчунаћемо његову хипотенузу:

c2=a2+b2c2=52+122c2=25+144c2=169c=13cm\begin{aligned}&{c^2} = {a^2} + {b^2} \\ &{c^2} = {5^2} + {12^2} \\ &{c^2} = 25 + 144 \\ &{c^2} = 169 \\ &c = 13cm\end{aligned}

Нека су хипотенуза другог троугла с1=17cmс_1=17cm и једна катета b1=15cmb_1=15cm, израчунаћемо његову другу катету a1a_1:

a21=c21−b21a21=172−152a21=289−125a21=64a1=64a1=8cm\begin{aligned}&{a^2}_1 = {c^2}_1 - {b^2}_1 \\ &{a^2}_1 = {17^2} - {15^2} \\ &{a^2}_1 = 289 - 125 \\ &{a^2}_1 = 64 \\ &{a_1} = \sqrt {64} \\ &{a_1} = 8cm\end{aligned}

Проверићимо да ли су одговараjуће странице пропорционалне.

aa1=bb1=cc158=1215=1317\begin{aligned}&\frac{a}{{{a_1}}} = \frac{b}{{{b_1}}} = \frac{c}{{{c_1}}} \\ &\frac{5}{8} = \frac{{12}}{{15}} = \frac{{13}}{{17}}\end{aligned}

Проверићемо прву пропорцију

5:8=12:155⋅15=8⋅1275≠96\begin{aligned}&5:8 = 12:15 \\ &5 \cdot 15 = 8 \cdot 12 \\ &75 \ne 96\end{aligned}

Троуглови нису слични.

Пр.6) 

 35

PS:PL=SH:LUPS:8=15:1212⋅PS=8⋅15PS=8⋅1512PS=10cm\begin{aligned}&PS:PL = SH:LU \\ &PS:8 = 15:12 \\ &12 \cdot PS = 8 \cdot 15 \\ &PS = \frac{{8 \cdot 15}}{{12}} \\ &PS = 10cm\end{aligned}

Понављање спаја две теме. На квадру одређујете међусобне положаје: две праве се секу, паралелне су или мимоилазне; права лежи у равни, продире је или је са њом паралелна; две равни се секу или су паралелне. Од nn правих кроз исту тачку, од којих никоје три нису у истој равни, добија се n(n−1)2\frac{n(n - 1)}{2} равни.

Код диедра и пројекције нацртајте пресек и нађите правоугли троугао, па примените Питагорину теорему или половину квадрата, односно једнакостраничног троугла. Сличност правоуглих троуглова проверавате тако што израчунате трећу страницу и упоредите односе одговарајућих страница. Троуглови су слични само ако су сва три односа једнака, а Талесову пропорцију постављате кад су две праве пресечене паралелама.

243240304856,6CBAC1​B1​A1​
30 cm
48 cm
Однос краћих катета
0,8
Однос дужих катета
0,667
Однос хипотенуза
0,707
Троуглови су слични тек кад су сва три односа једнака. Пробајте катете 36 cm и 48 cm из примера: тада је сваки однос 23\frac{2}{3}. Једно поље мреже је 10 cm.

Столари, бравари и инжењери проверавају сличност кад праве исти облик у две величине, на пример носаче, кровне везе или макете. Положаје правих и равни у простору прате кад постављају греде, цеви и каблове.

Два носача полице

Столар има мањи носач полице у облику правоуглог троугла са катетама 24 cm и 32 cm. Већи носач има хипотенузу 60 cm и једну катету 36 cm. Да ли носачи имају исти облик, односно да ли су троуглови слични?

Решење

  1. Хипотенуза мањег носача: c2=242+322=576+1024=1600c^2 = 24^2 + 32^2 = 576 + 1024 = 1600, па је c=40c = 40 cm.
  2. Друга катета већег носача: a12=602−362=3600−1296=2304a_1^2 = 60^2 - 36^2 = 3600 - 1296 = 2304, па је a1=48a_1 = 48 cm.
  3. Спаримо странице по величини: 2436=23\frac{24}{36} = \frac{2}{3}, 3248=23\frac{32}{48} = \frac{2}{3} и 4060=23\frac{40}{60} = \frac{2}{3}.
  4. Сва три односа су једнака, па су троуглови слични.

Одговор: Носачи имају исти облик: троуглови су слични, са коефицијентом сличности 23\frac{2}{3}.

Задатак за вежбу

Дуж ABAB дугачка 13 cm има крајеве са исте стране равни α\alpha. Тачка AA је од α\alpha удаљена 9 cm, а тачка BB 4 cm. Израчунајте дужину пројекције A′B′A'B'.

Прикажи решење

Крајеви су са исте стране, па је катета разлика растојања: 9−4=59 - 4 = 5 cm. A′B′2=132−52=169−25=144A'B'^2 = 13^2 - 5^2 = 169 - 25 = 144, па је A′B′=12A'B' = 12 cm.