Примена Питагорине теореме на ромб

Решени задаци.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији:

Пр.1)   Ако су дијагонале ромба 6cm и 8cm, израчунати обим тог ромба.

Пр.2)   Израчунати површину ромба чија је страница 13cm, а једна

           дијагонала 10cm.

Пр.3)   Површина ромба је 216cm2216c{m^2}, а једна његова дијагонала 24cm.

           Израчунати обим и површину тог ромба.

Пр.4)   Израчунати површину ромба чији је обим 32cm, а један

           унутрашњи угао 60∘{60^ \circ }.


Пр.1)   

606 png

d1=6cmd2=8cm‾O=?a2=(d12)2+(d22)2a2=(62)2+(82)2=32+42=9+16=25a=5cmO=4a=4⋅5=20cm\begin{aligned}&{d_1} = 6cm \\ &\underline {{d_2} = 8cm} \\ &O = ? \\ &{a^2} = {\left( {\frac{{{d_1}}}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{{{d_2}}}{2}} \right)^2} \\ &{a^2} = {\left( {\frac{6}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{8}{2}} \right)^2} = {3^2} + {4^2} = 9 + 16 = 25 \\ &a = 5cm \\ &O = 4a = 4 \cdot 5 = 20cm\end{aligned}

Пр.2)   

d1=10cma=13cm‾P=?a2=(d12)2+(d22)2132=(102)2+(d22)2169=52+(d22)2169=25+(d22)2(d22)2=169−25(d22)2=144d22=12d2=12⋅2d2=24cmP=d1⋅d22P=10⋅242=120cm\begin{aligned}&{d_1} = 10cm \\ &\underline {a = 13cm} \\ &P = ? \\ &{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 \\ &{\left( {\frac{{{d_2}}}{2}} \right)^2} = 144 \\ &\frac{{{d_2}}}{2} = 12 \\ &{d_2} = 12 \cdot 2 \\ &{d_2} = 24cm \\ &P = \frac{{{d_1} \cdot {d_2}}}{2} \\ &P = \frac{{10 \cdot 24}}{2} = 120cm\end{aligned}

Пр.3)   

d1=24cmP=216cm2‾O=?h=?P=d1⋅d22216=24⋅d22d2=216⋅224d2=18cma2=(d12)2+(d22)2a2=(242)2+(182)2a2=122+92a2=144+81a2=225a=15cmO=4a=4⋅15=60cmP=ah216=15hh=14,4cm\begin{aligned}&{d_1} = 24cm \\ &\underline {P = 216c{m^2}} \\ &O = ?h = ? \\ &P = \frac{{{d_1} \cdot {d_2}}}{2} \\ &216 = \frac{{24 \cdot {d_2}}}{2} \\ &{d_2} = \frac{{216 \cdot 2}}{{24}} \\ &{d_2} = 18cm \\ &{a^2} = {\left( {\frac{{{d_1}}}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{{{d_2}}}{2}} \right)^2} \\ &{a^2} = {\left( {\frac{{24}}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{{18}}{2}} \right)^2} \\ &{a^2} = {12^2} + {9^2} \\ &{a^2} = 144 + 81 \\ &{a^2} = 225 \\ &a = 15cm \\ &O = 4a = 4 \cdot 15 = 60cm \\ &P = ah \\ &216 = 15h \\ &h = 14,4cm\end{aligned}

Пр.4)  

607 png

O=32cmα=60∘‾P=?O=4a32=4⋅aa=8cmPr=2P△ABD\begin{aligned}&O = 32cm \\ &\underline {\alpha = {{60}^ \circ }} \\ &P = ? \\ &O = 4a \\ &32 = 4 \cdot a \\ &a = 8cm \\ &{P_r} = 2{P_{\vartriangle ABD}}\end{aligned}

△ABD\vartriangle ABD једнакостранични троугол

Pr=2a234=8232=6432=323cm2{P_r} = 2\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \frac{{{8^2}\sqrt 3 }}{2} = \frac{{64\sqrt 3 }}{2} = 32\sqrt 3 c{m^2}

Дијагонале ромба су нормалне и полове се, па деле ромб на четири подударна правоугла троугла. У сваком су катете половине дијагонала, а хипотенуза страница ромба: a2=(d12)2+(d22)2a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2. За дијагонале 12 cm и 16 cm страница је 62+82=10\sqrt{6^2 + 8^2} = 10 cm. Површина се рачуна на два начина, P=d1d22P = \frac{d_1 d_2}{2} и P=a⋅hP = a \cdot h, па из њих добијате висину h=Pah = \frac{P}{a}.

Кад је задат обим, прво израчунајте a=O4a = \frac{O}{4}. Ако ромб има угао од 60∘60^\circ, краћа дијагонала дели га на два једнакостранична троугла странице aa. Најчешћа грешка је да се у Питагорину теорему ставе целе дијагонале уместо њихових половина.

α = 56,1°aABCD
30 cm
16 cm
Страница a
17 cm
Површина P
240 cm²
Висина h = P : a
14,12 cm
Угао α
56,1°
Почетни ромб је плочица из примера: дијагонале 30 и 16 дају страницу 17. За дијагонале 26 и 15 угао α\alpha је скоро тачно 60∘60^\circ: тада краћа дијагонала дели ромб на два једнакостранична троугла.

Ромб се среће на зидним и подним плочицама, паркету, шарама на тканинама и у окцима жичане ограде, па мајстори из дијагонала рачунају страницу и површину.

Плочице у облику ромба

Зидна плочица има облик ромба са дијагоналама 30 cm и 16 cm. Колика је страница плочице и колико плочица треба за 1,2 m² зида, не рачунајући сечење на ивицама?

Решење

  1. Дијагонале ромба се полове под правим углом, па страница и половине дијагонала, 15 cm и 8 cm, чине правоугли троугао.
  2. a2=152+82=225+64=289a^2 = 15^2 + 8^2 = 225 + 64 = 289, па је a=17a = 17 cm.
  3. Површина плочице је P=d1d22=30⋅162=240P = \frac{d_1 d_2}{2} = \frac{30 \cdot 16}{2} = 240 cm².
  4. Пошто је 1,2 m² = 12.000 cm², треба 12 000:240=5012\,000 : 240 = 50 плочица.

Одговор: Страница плочице је 17 cm, а за 1,2 m² зида треба 50 плочица.

Задатак за вежбу

Обим ромба је 116 cm, а једна дијагонала 40 cm. Израчунајте другу дијагоналу, површину и висину ромба.

Прикажи решење

a=116:4=29a = 116 : 4 = 29 cm, d22=292−202=441=21\frac{d_2}{2} = \sqrt{29^2 - 20^2} = \sqrt{441} = 21 cm, па је d2=42d_2 = 42 cm, P=40⋅422=840P = \frac{40 \cdot 42}{2} = 840 cm² и h=84029≈28,97h = \frac{840}{29} \approx 28{,}97 cm.