Питагорина теорема – решени задаци

Примена питагорине теореме на правоугли троугао.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији:

Пр.1)   Израчунати хипотенузу правоуглог троугла чије су катете:

           а) 6cm и 8cm

           б) 8cm и 15cm

Пр.2)   Израчунати површину правоуглог троугла, ако је:

           а) једна катета 9cm, а хипотенуза 1,5dm

           б) једна катета 2cm, а хипотенуза 6cm

Пр.3)   Ако је једна катета 12cm, а хипотенуза 20cm, израчунати:

           а) другу катету

           б) површину тог троугла

           в) обим троугла

           г) висину која одговара хипотенузи тог троугла

Пр.4)   Бициклиста је најпре ишао 10km на север, а затим 24km на исток, а након тога се најкраћим путем вратио на почетну позицију. Колико укупно је бициклиста километара  прешао?


Пр.1)   а) 

a=6cmb=8cm‾c=?c2=a2+b2c2=62+82c2=36+64c2=100c=10cm\begin{aligned}&a = 6cm \\ &\underline {b = 8cm} \\ &c = ? \\ &{c^2} = {a^2} + {b^2} \\ &{c^2} = {6^2} + {8^2} \\ &{c^2} = 36 + 64 \\ &{c^2} = 100 \\ &c = 10cm\end{aligned}

           б) 

a=8cmb=15cm‾c=?c2=a2+b2c2=82+152c2=64+225c2=289c=17cm\begin{aligned}&a = 8cm \\ &\underline {b = 15cm} \\ &c = ? \\ &{c^2} = {a^2} + {b^2} \\ &{c^2} = {8^2} + {15^2} \\ &{c^2} = 64 + 225 \\ &{c^2} = 289 \\ &c = 17cm\end{aligned}

Пр.2)   а) 

a=9cmc=1,5dm‾=15cmP=?P=ab2c2=a2+b2b2=c2−a2b2=152−92b2=225−81b2=144b=12cmP=ab2=9⋅122=54cm2\begin{aligned}&a = 9cm \\ &\underline {c = 1,5dm} = 15cm \\ &P = ? \\ &P = \frac{{ab}}{2} \\ &{c^2} = {a^2} + {b^2} \\ &{b^2} = {c^2} - {a^2} \\ &{b^2} = {15^2} - {9^2} \\ &{b^2} = 225 - 81 \\ &{b^2} = 144 \\ &b = 12cm \\ &P = \frac{{ab}}{2} = \frac{{9 \cdot 12}}{2} = 54c{m^2}\end{aligned}

           б) 

a=2cmc=6cm‾P=?P=ab2c2=a2+b2b2=c2−a2b2=62−22b2=36−4b2=32b=42cmP=ab2=2⋅422=42cm2\begin{aligned}&a = 2cm \\ &\underline {c = 6cm} \\ &P = ? \\ &P = \frac{{ab}}{2} \\ &{c^2} = {a^2} + {b^2} \\ &{b^2} = {c^2} - {a^2} \\ &{b^2} = {6^2} - {2^2} \\ &{b^2} = 36 - 4 \\ &{b^2} = 32 \\ &b = 4\sqrt 2 cm \\ &P = \frac{{ab}}{2} = \frac{{2 \cdot 4\sqrt 2 }}{2} = 4\sqrt 2 c{m^2}\end{aligned}

Пр.3)  

a=12cmc=20cm‾b,P,O,hc=?c2=a2+b2b2=c2−a2b2=202−122b2=400−144b2=256b=16cmP=ab2=12⋅162=96cm2O=a+b+cO=12+16+20O=48cmP=chc2hc=2Pchc=2⋅9620=9,6cm\begin{aligned}&a = 12cm \\ &\underline {c = 20cm} \\ &b,P,O,{h_c} = ? \\ & \\ &{c^2} = {a^2} + {b^2} \\ &{b^2} = {c^2} - {a^2} \\ &{b^2} = {20^2} - {12^2} \\ &{b^2} = 400 - 144 \\ &{b^2} = 256 \\ &b = 16cm \\ & \\ &P = \frac{{ab}}{2} = \frac{{12 \cdot 16}}{2} = 96c{m^2} \\ & \\ &O = a + b + c \\ &O = 12 + 16 + 20 \\ &O = 48cm \\ & \\ &P = \frac{{c{h_c}}}{2} \\ &{h_c} = \frac{{2P}}{c} \\ &{h_c} = \frac{{2 \cdot 96}}{{20}} = 9,6cm\end{aligned}

Пр.4)  

 595 png

x2=a2+b2x2=102+242x2=100+576x2=676x=26kmO=10+24+26=60km\begin{aligned}&{x^2} = {a^2} + {b^2} \\ &{x^2} = {10^2} + {24^2} \\ &{x^2} = 100 + 576 \\ &{x^2} = 676 \\ &x = 26km \\ & \\ &O = 10 + 24 + 26 = 60km\end{aligned}

Питагорина теорема c2=a2+b2c^2 = a^2 + b^2 даје трећу страницу правоуглог троугла кад су познате друге две. Хипотенуза је c=a2+b2c = \sqrt{a^2 + b^2}, а катета b=c2−a2b = \sqrt{c^2 - a^2}: код катете се од квадрата хипотенузе одузима. Затим следе обим O=a+b+cO = a + b + c и површина P=ab2P = \frac{ab}{2}, јер је свака катета висина на ону другу.

Висину на хипотенузу добијате изједначавањем две формуле за површину: ab2=c⋅hc2\frac{ab}{2} = \frac{c \cdot h_c}{2}, па је hc=abch_c = \frac{ab}{c}. За катете 6 cm и 8 cm је c=10c = 10 cm и hc=4,8h_c = 4{,}8 cm. Пре рачуна све дужине изразите у истој јединици, на пример 1,5 dm као 15 cm.

cabhCAB
Хипотенуза c
10
Површина P
24
Висина на хипотенузу
4,8
Почетни троугао има катете 6 и 8, па је c=10c = 10 и hc=6⋅810=4,8h_c = \frac{6 \cdot 8}{10} = 4{,}8. Превлачите темена AA и BB: висина hch_c увек је краћа од обе катете.

Питагорина теорема даје дужине које се тешко мере директно: сајле на јарболима и стубовима, мердевине уз зид, кровне греде и растојање „ваздушном линијом“ на мапи.

Сајла за јарбол

Јарбол за заставу у школском дворишту учвршћен је сајлом. Сајла иде од тачке на јарболу на висини 7,2 m до анкера у земљи, 5,4 m од подножја јарбола. Колико је дугачка сајла?

Решење

  1. Јарбол је нормалан на тло, па јарбол, тло и сајла чине правоугли троугао. Катете су 7,2 m и 5,4 m, а сајла је хипотенуза.
  2. c2=7,22+5,42=51,84+29,16=81c^2 = 7{,}2^2 + 5{,}4^2 = 51{,}84 + 29{,}16 = 81.
  3. c=81=9c = \sqrt{81} = 9 m.

Одговор: Сајла је дугачка 9 m.

Задатак за вежбу

Хипотенуза правоуглог троугла је 25 cm, а једна катета 7 cm. Израчунајте другу катету, површину и висину на хипотенузу.

Прикажи решење

b=252−72=576=24b = \sqrt{25^2 - 7^2} = \sqrt{576} = 24 cm, P=7⋅242=84P = \frac{7 \cdot 24}{2} = 84 cm² и hc=2⋅8425=6,72h_c = \frac{2 \cdot 84}{25} = 6{,}72 cm.