Четвороуглови – примери 2

Ромб, паралелограм, трапез. Решени примери.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији:

Пр.5)   Површина ромба износи 16cm216c{m^2}, однос његових дијагонала је d1:d2=1:2{d_1}:{d_2} = 1:2. Одреди обим ромба.

Пр.6)   Ако су странице паралелограма a=14cma = 14cm и b=35cmb = 35cm. Одредити површину овог  паралелеограма.

Пр.7)   Ако су основице трапеза 20cm и 5cm, а његови краци 13cm и 14cm, одреди површину овог трапеза.


Пр.5

205

d2=2d1P=d1⋅d22P=d1⋅2d1216=d12d1=4cmd2=8cma2=(d12)2+(d22)2a2=4+16a2=20a=25cmO=4aO=85cm\begin{aligned}&{d_2} = 2{d_1} \\ & \\ &P = \frac{{{d_1} \cdot {d_2}}}{2} \\ &P = \frac{{{d_1} \cdot 2{d_1}}}{2} \\ &16 = d_1^2 \\ &{d_1} = 4cm \\ & \\ &{d_2} = 8cm \\ & \\ &{a^2} = {\left( {\frac{{{d_1}}}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{{{d_2}}}{2}} \right)^2} \\ &{a^2} = 4 + 16 \\ &{a^2} = 20 \\ &a = 2\sqrt 5 cm \\ & \\ &O = 4a \\ &O = 8\sqrt 5 cm\end{aligned}

Пр.6

206

P=absin⁡αd12=a2+b2−2abcos⁡α2abcos⁡α=a2+b2−d12cos⁡α=a2+b2−d122abcos⁡α=a2bcos⁡α=4270cos⁡α=35sin⁡2α+cos⁡2α=1sin⁡2α=1−cos⁡2αsin⁡2α=1−925sin⁡2α=1625sin⁡α=45P=42⋅35⋅45P=294cm2\begin{aligned}&P = ab\sin \alpha \\ & \\ &d_1^2 = {a^2} + {b^2} - 2ab\cos \alpha \\ &2ab\cos \alpha = {a^2} + {b^2} - d_1^2 \\ &\cos \alpha = \frac{{{a^2} + {b^2} - d_1^2}}{{2ab}} \\ &\cos \alpha = \frac{a}{{2b}} \\ &\cos \alpha = \frac{{42}}{{70}} \\ &\cos \alpha = \frac{3}{5} \\ & \\ &{\sin ^2}\alpha + {\cos ^2}\alpha = 1 \\ &{\sin ^2}\alpha = 1 - {\cos ^2}\alpha \\ &{\sin ^2}\alpha = 1 - \frac{9}{{25}} \\ &{\sin ^2}\alpha = \frac{{16}}{{25}} \\ &\sin \alpha = \frac{4}{5} \\ & \\ &P = 42 \cdot 35 \cdot \frac{4}{5} \\ &P = 294c{m^2}\end{aligned}

Пр.7

207

P=a+b2hh2=c2−x2h2=d2−(a−b−x)2c2−x2=d2−(a−b−x)2169−x2=196−(15−x)2169−x2=196−(225−30x+x)230x=198x=335h2=169−108925h2=313625h=565P=252⋅565=140cm2\begin{aligned}&P = \frac{{a + b}}{2}h \\ & \\ &{h^2} = {c^2} - {x^2} \\ &{h^2} = {d^2} - {\left( {a - b - x} \right)^2} \\ & \\ &{c^2} - {x^2} = {d^2} - {\left( {a - b - x} \right)^2} \\ &169 - {x^2} = 196 - {\left( {15 - x} \right)^2} \\ &169 - {x^2} = 196 - {\left( {225 - 30x + x} \right)^2} \\ &30x = 198 \\ &x = \frac{{33}}{5} \\ & \\ &{h^2} = 169 - \frac{{1089}}{{25}} \\ &{h^2} = \frac{{3136}}{{25}} \\ &h = \frac{{56}}{5} \\ & \\ &P = \frac{{25}}{2} \cdot \frac{{56}}{5} = 140c{m^2}\end{aligned}

Површина четвороугла рачуна се из онога што је задато. Код ромба је P=d1d22P = \frac{d_1 d_2}{2}; ако је дат однос дијагонала, на пример d1:d2=1:2d_1 : d_2 = 1 : 2, уведите d2=2d1d_2 = 2d_1, решите једначину по d1d_1, а страницу нађите из половина дијагонала: a2=(d12)2+(d22)2a^2 = \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2. Код паралелограма је P=absin⁡αP = ab\sin\alpha, а cos⁡α\cos\alpha се добија косинусном теоремом из дијагонале, па је sin⁡α=1−cos⁡2α\sin\alpha = \sqrt{1 - \cos^2\alpha}.

Кад су код трапеза дате обе основице и оба крака, спустите обе висине: дужа основица се дели на xx, bb и a−b−xa - b - x, а из c2−x2=d2−(a−b−x)2c^2 - x^2 = d^2 - (a - b - x)^2 добијате xx, затим hh и P=a+b2hP = \frac{a + b}{2}h. Честа грешка је претпоставити да је трапез једнакокрак.

hcdABDC
20 m
Крак c
25 m
Крак d
26 m
Висина h
24 m
Површина P
684 m²
Почетни трапез је плац из примера. Померајте DD лево–десно: краци се мењају, а висина и површина остају исте, јер површина зависи само од основица и висине. Клизач мења дужину задње међе.

Геометри овако рачунају површину плацева облика трапеза: измере четири странице и знају да су две међе паралелне, а висину и површину добијају рачуном, без мерења углова.

Плац облика трапеза

Плац има облик трапеза: страна уз улицу дугачка је 37 m, њој паралелна задња међа 20 m, а бочне међе су 25 m и 26 m. Колика је површина плаца?

Решење

  1. Спустимо висине из крајева задње међе. Страна уз улицу дели се на xx, 20 m и 17−x17 - x, јер је 37−20=1737 - 20 = 17 m.
  2. Висина је иста у оба правоугла троугла: 252−x2=262−(17−x)225^2 - x^2 = 26^2 - (17 - x)^2, односно 625−x2=676−289+34x−x2625 - x^2 = 676 - 289 + 34x - x^2, па је 34x=23834x = 238 и x=7x = 7 m.
  3. Висина: h=252−72=576=24h = \sqrt{25^2 - 7^2} = \sqrt{576} = 24 m. Провера са другом међом: 262−102=24\sqrt{26^2 - 10^2} = 24 m.
  4. Површина: P=37+202⋅24=28,5⋅24=684P = \frac{37 + 20}{2} \cdot 24 = 28{,}5 \cdot 24 = 684 m².

Одговор: Плац има површину 684 m², односно 6,84 ара.

Задатак за вежбу

Површина ромба је 54 cm², а дијагонале су у односу 3:43 : 4. Израчунајте обим ромба.

Прикажи решење

d1=3kd_1 = 3k, d2=4kd_2 = 4k и 3k⋅4k2=6k2=54\frac{3k \cdot 4k}{2} = 6k^2 = 54, па је k=3k = 3, d1=9d_1 = 9 cm и d2=12d_2 = 12 cm. Страница је a=4,52+62=56,25=7,5a = \sqrt{4{,}5^2 + 6^2} = \sqrt{56{,}25} = 7{,}5 cm, а O=4a=30O = 4a = 30 cm.