Геометрија – подударност троуглова 3

Подударност троуглова. Ставови о подударности. Сложенији примери.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији.

пр.5   Докажи да су два троугла подударни ако су им једнаки

           једна страница, висина на ту страницу и тежишна дуж

           која одговара тој страници.


Пр.5

48

Потребно је показати да су два троугла △ABC\vartriangle ABC и△A1B1C1\vartriangle {A_1}{B_1}{C_1} подударни. Нека CD=hcCD=h_c и C1D1=hc1{C_1}{D_1}=h_{c_1} су висине △ABC\vartriangle ABC и△A1B1C1,\vartriangle {A_1}{B_1}{C_1}, а CE=tcCE=t_c и C1E1=tc1{C_1}{E_1}=t_{c_1} су тежишне дужи ових троуглова.

Односно EE je средина дужи ABAB и E1{E_1} je средина дужиA1B1.A_1B_1.

AE=EB=c2AE = EB = \frac{c}{2}

A1E1=E1B1=c12{A_1}{E_1} = {E_1}{B_1} = \frac{{{c_1}}}{2}

За троуглове △DEC\vartriangle DEC и △D1E1C1\vartriangle {D_1}{E_1}{C_1} знамо

tc=tc1,hc=hc1,∠CDE=∠C1D1E1=90∘{t_c} = {t_{c_1}},{h_c} = {h_{c_1}},\angle CDE = \angle C_1D_1E_1=90^\circ

Из овoг закључуjемо да су троуглови △DEC\vartriangle DEC и △D1E1C1\vartriangle {D_1}{E_1}{C_1} подударни (ССУ), онда ∠DEC=∠D1E1C1\angle DEC = \angle {D_1}{E_1}{C_1}  и онда ∠CEB=∠C1E1B1.\angle CEB = \angle {C_1}{E_1}{B_1}.

За троуглове △CEB\vartriangle CEB и △C1E1B1\vartriangle {C_1}{E_1}{B_1} знамо

tc=tc1,∠CEB=∠C1E1B1,c2=c12{t_c} = {t_{c_1}}, \angle CEB = \angle C_1E_1B_1,\frac{c}{2}= \frac{{{c_1}}}{2}

Из овoг закључуjемо да су троуглови △CEB\vartriangle CEB и △C1E1B1\vartriangle {C_1}{E_1}{B_1} подударни (СУC), онда a=a1,∠β=∠β1a = {a_1},\angle \beta = \angle \beta_1

За △ABC\vartriangle ABC и △A1B1C1\vartriangle {A_1}{B_1}{C_1} имамо 

a=a1,c=c1,∠β=∠β1a = {a_1},c = {c_1},\angle \beta = \angle \beta_1

Из овoг закључуjемо да су троуглови △ABC\vartriangle ABC и △A1B1C1\vartriangle {A_1}{B_1}{C_1} подударни (ССУ).

Сложенији докази подударности праве се у ланцу: из мањег подударног троугла добијете једнак угао, из њега већи троугао, па цео троугао. Нека је c=c1c = c_1, hc=hc1h_c = h_{c_1} и tc=tc1t_c = t_{c_1}, DD подножје висине, а EE средиште странице ABAB. Правоугли троуглови DECDEC и D1E1C1D_1E_1C_1 имају хипотенузу tct_c и катету hch_c, па су подударни по ставу ССУ и ∡DEC=∡D1E1C1\measuredangle DEC = \measuredangle D_1E_1C_1.

Тада троуглови CEBCEB и C1E1B1C_1E_1B_1 имају tct_c, c2\frac{c}{2} и угао између њих, па су подударни по ставу СУС, одакле је a=a1a = a_1 и β=β1\beta = \beta_1. На крају су и цели троуглови подударни по ставу СУС. Пазите: DD може бити са било које стране тачке EE, а тада се добија огледална, опет подударна слика.

hc​tc​ABCED
Висина CD
15 m
Тежишна дуж CE
17 m
AC
25 m
BC
39 m
Теме CC клизи по правој паралелној са ABAB, па се висина hch_c не мења, а тежишна дуж tct_c се мења. Вредност tc=17t_c = 17 m постиже се само у два положаја, симетрична у односу на симетралу дужи ABAB, и они дају подударне троуглове.

Кад геометар поново обележава међе троугласте парцеле, довољна су му три добро изабрана податка из старог записника; ставови подударности кажу који, јер тада парцела може имати само један облик.

Међе троугласте парцеле

Геометар у околини Сомбора треба поново да обележи троугласту парцелу ABCABC. Из записника зна: међа ABAB дуга је 56 m, теме CC удаљено је 15 m од праве ABAB, а растојање од CC до средишта EE међе ABAB је 17 m. Колике су међе ACAC и BCBC?

Решење

  1. Нека је DD подножје висине из CC. Из правоуглог троугла CDECDE: DE=172−152=64=8DE = \sqrt{17^2 - 15^2} = \sqrt{64} = 8 m.
  2. Пошто је AE=EB=28AE = EB = 28 m, ако је DD између AA и EE, онда је AD=28−8=20AD = 28 - 8 = 20 m и DB=28+8=36DB = 28 + 8 = 36 m.
  3. Из правоуглих троуглова ADCADC и BDCBDC: AC=152+202=25AC = \sqrt{15^2 + 20^2} = 25 m и BC=152+362=39BC = \sqrt{15^2 + 36^2} = 39 m.
  4. Ако је DD са друге стране тачке EE, ACAC и BCBC само замене места: добија се огледална слика, а не нов облик парцеле.

Одговор: Друге две међе дуге су 25 m и 39 m.

Задатак за вежбу

Троугао ABCABC има страницу c=50c = 50 cm, висину hc=24h_c = 24 cm и тежишну дуж tc=25t_c = 25 cm. Израчунајте странице aa и bb. Какав је тај троугао?

Прикажи решење

DE=252−242=7DE = \sqrt{25^2 - 24^2} = 7 cm, па су делови странице cc дуги 25−7=1825 - 7 = 18 cm и 25+7=3225 + 7 = 32 cm. Друге две странице су 242+182=30\sqrt{24^2 + 18^2} = 30 cm и 242+322=40\sqrt{24^2 + 32^2} = 40 cm. Пошто је 302+402=50230^2 + 40^2 = 50^2, троугао је правоугли (и заиста је tc=c2t_c = \frac{c}{2}).