Przekrój, którego pole należy obliczyć jest trójkątem równoramiennym.
Jego podstawa FG, czyli odcinek łączący środki krawędzi AC i BC na podstawie tw. o linii środkowej w trójkącie (Linia środkowa jest równoległa do odpowiadającego jej boku, a jej długość jest dwukrotnie mniejsza od długości tego boku) ma długość:
|FG| = ½·|AB| = ½·8 = 4.
ΔFGH ~ ΔABD (trójkąt FGH jest podobny do trójkąta ABD) w skala podobieństwa k, która wynosi: k = |FG| : |AB| = 4 : 8 = ½
Na podstawie własności podobieństwa (stosunek pól figur podobnych jest równy kwadratowi skali podobieństwa) otrzymujemy:
Rozwiązania w załącznikach.
Zad. 1
Stąd:
Zad. 2
Trapez prostokątny ABCD opisany na okręgu o promieniu r = 2 cm (patrz załącznik)
dłuższa podstawa trapezu: |AB| = 2a
krótsza podstawa trapezu:|CD| = a
prostopadłe ramię (wysokość) trapezu: |AC| = h
ramię trapezu: |BC| = c
promień okręgu wpisanego w trapez: r = 2 cm
O - obwód trapezu
h = 2r = 2·2 = 4 cm
Trapez ABCD jest opisany na okręgu, czyli sumy przeciwległych boków są równe:
|AB| + |CD| = |AD| + |BC|
2a + a = h + c
3a = 4 + c
c = 3a - 4
|AE| = |CD| = a
|CE| = |AD| = h
|BE| = |AB| - |AE| = 2a - a = a
Z tw. Pitagorasa:
|BC|² = |BE|² + |CE|²
c² = a² + h²
(3a - 4)² = a² + 4²
9a² - 24a + 16 = a² + 16
9a² - 24a + 16 - a² - 16 = 0
8a² - 24a = 0
8a·(a - 3) = 0
8a = 0 ∨ a - 3 = 0
a = 0 ∨ a = 3
Stąd:
a = 3 cm
c = 3a - 4
c = 3·3 - 4 = 9 - 4 = 5 cm
O = |AB| + |BC| + |CD| + |AD|
O = 2a + c + a + h
O = 3a + c + h
O = 3·3 + 5 + 4 = 9 + 5 + 4 = 18 cm
Odp. Obwód trapezu wynosi 18 cm.
Zad. 3
Trójkąt równoboczny ABC - przekrój osiowy stożka wpisanego w kulę (patrz załącznik)
a - długość boku przekroju osiowego stożka (trójkata ABC)
h - wysokość stożka (trójkata ABC)
r - pormień podstawy stożka
R - promień kuli
Vs - objętość stożka
Vk - objętość kuli
Odp. Stosunek objętości kuli do objętości stożka ³²/₉.
Zad. 4
Oznaczania tak jak na rysunku - patrz załącznik
Trójkąt ABC (podstawa ostrosłupa) trójkąt równoboczny, czyli:
|AB| = |BC| = |AC| = 8
|CD| = 6
Przekrój, którego pole należy obliczyć jest trójkątem równoramiennym.
Jego podstawa FG, czyli odcinek łączący środki krawędzi AC i BC na podstawie tw. o linii środkowej w trójkącie (Linia środkowa jest równoległa do odpowiadającego jej boku, a jej długość jest dwukrotnie mniejsza od długości tego boku) ma długość:
|FG| = ½·|AB| = ½·8 = 4.
ΔFGH ~ ΔABD (trójkąt FGH jest podobny do trójkąta ABD) w skala podobieństwa k, która wynosi: k = |FG| : |AB| = 4 : 8 = ½
Na podstawie własności podobieństwa (stosunek pól figur podobnych jest równy kwadratowi skali podobieństwa) otrzymujemy:
Obliczamy pole trójkąta ABD:
z tw. Pitagorasa dla ΔBCD:
|AD|² = |BC|² + |CD|²
|AD|² = 8² + 6²
|AD|² = 64 + 36
|AD|² = 100
|AD| = 10
|AD| = |BD| = 10
z tw. Pitagorasa dla ΔAED:
|AD|² = |AE|² + |ED|²
|ED|² = |AD|² - |AE|²
|ED|² = 10² - 4²
|ED|² = 100 - 16
|ED|² = 84
|ED| = √84
|ED| = √4·21
|ED| = 2√21
Stąd:
Odp. Pole przekroju wynosi 2√21.