Własności figur geometrycznych na płaszczyźnie
6. Własności trójkątów
W Europie znajdują się trzy znane trójkątne rynki: w Bonn, Paryżu i Łowiczu.
Legenda głosi, że na Nowym Rynku w Łowiczu stał kiedyś ratusz, ale zawalił się za sprawą kobiety, którą spalono, oskarżoną o czary. Przez długie lata rynek pełnił funkcję targowiska. W czasie wojny jego część włączono do getta. Obecnie na rynku, wokół znajdującej się tam fontanny, organizowane są imprezy kulturalne.
Trójkąt
Trójkąt to wielokąt, który ma trzy boki.

, , – wierzchołki trójkąta
, , – boki trójkąta
– obwód trójkąta
Kątem zewnętrznym trójkąta nazywamy każdy kąt przyległy do kąta wewnętrznego tego trójkąta.
, – kąty zewnętrzne, przyległe do kąta
Nierówność trójkąta
Jak myślisz, czy z każdych trzech odcinków można zbudować trójkąt? Jaka musi być zależność miedzy długościami takich odcinków?
Sprawdź swoje przypuszczenia, wykorzystując poniższą konstrukcję. Zmieniaj długość jednego z odcinków i obserwuj, w jakiej sytuacji można z danych odcinków zbudować trójkąt.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Due0IZqGh
Trójkąta nie dało się zbudować, gdy najdłuższy z odcinków miał większą długość niż suma długości dwóch pozostałych odcinków.
W dowolnym trójkącie długość każdego boku jest mniejsza od sumy długości pozostałych boków.
Z odcinków o długościach , , można zbudować trójkąt wtedy i tylko wtedy, gdy
Rodzaje trójkątów
Trójkąty klasyfikujemy ze względu na miary ich kątów na trójkąty ostrokątne, prostokątne i rozwartokątne.
Każdy kąt trójkąta ostrokątnego ma miarę mniejszą od .
W trójkącie prostokątnym jeden z kątów ma miarę równą .
W trójkącie rozwartokątnym miara jednego z kątów jest większa od .
Narysuj kilka trójkątów.
Wyobraź sobie kilka trójkątów.
Wskaż w każdym z nich kąt o największej mierze i najdłuższy bok. Określ ich wzajemne położenie.
Wskaż w każdym trójkącie najkrótszy bok i kąt o najmniejszej mierze. Określ ich wzajemne położenie.
Co zauważasz?
W trójkącie różnobocznym naprzeciw najdłuższego boku leży kąt o największej mierze.
Na rysunku przedstawiono dziewięć trójkątów oznaczonych literami od do .

Trójkąty można klasyfikować ze względu na długości ich boków.
Trójkąt, który ma wszystkie boki tej samej długości, nazywamy trójkątem równobocznym.
Jeśli w trójkącie dwa boki są tej samej długości, to trójkąt taki nazywamy trójkątem równoramiennym.
Trójkąt, w którym wszystkie boki są różnej długości, nazywamy trójkątem różnobocznym.
RKcAzwDaom0qU1 Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Na rysunku przedstawiono dziewięć trójkątów oznaczonych literami od do .

Na rysunku przedstawiono dziewięć trójkątów oznaczonych literami od do .

Suma kątów w trójkącie
Czy pamiętasz, ile stopni jest równa suma miar kątów trójkąta?

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Due0IZqGh

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Due0IZqGh
Suma miar kątów trójkąta jest równa .
Wniosek
Jeżeli w trójkącie jeden z kątów jest rozwarty, to każdy z pozostałych kątów jest kątem ostrym.
Jeżeli w trójkącie jeden z kątów jest prosty, to każdy z pozostałych kątów jest ostry. Suma miar tych kątów ostrych jest równa .
Znajdziemy miarę kąta .
Układamy i rozwiązujemy odpowiednie równanie.
Suma kątów trójkąta jest równa .
Odpowiedź:
Miara kąta jest równa .
W trójkącie równoramiennym jeden z kątów ma miarę . Obliczymy miary pozostałych kątów.
W trójkącie równoramiennym miary dwóch kątów są równe. Ponieważ nie wiemy, czy szukane kąty są równe, czy różne – rozpatrzymy dwa przypadki.
Skorzystamy z tego, że suma kątów w trójkącie jest równa .
Przypadek
Kąt o mierze jest kątem między ramionami trójkąta.
Odpowiedź:
Miary pozostałych kątów trójkąta są równe i .
Przypadek
Kąt o mierze jest kątem przy podstawie trójkąta.
Odpowiedź:
Miara kąta jest równa .
Wysokości trójkąta
Wysokością trójkąta nazywamy odcinek łączący wierzchołek trójkąta z prostą, zawierającą przeciwległy bok i prostopadły do tej prostej. Trójkąt ma trzy wysokości.
Środek ciężkości trójkąta
Ważnym punktem związanym z trójkątem, nie tylko dla matematyków, ale przede wszystkim dla fizyków, jest środek ciężkości trójkąta.
Można powiedzieć w uproszczeniu, że najczęściej środek ciała pokrywa się ze środkiem jego masy. Informacja o tym, gdzie znajduje się ten punkt, jest bardzo ważna w budownictwie czy architekturze, ale również w skokach spadochronowych, balecie, czynnościach czy zawodach wymagających ustalenia takiego punktu podparcia, aby zachować równowagę.
W trójkącie środek ciężkości zawsze leży w jego wnętrzu. Odnajdujemy go, konstruując najpierw środki boków trójkąta, a następnie łącząc odcinkiem każdy wierzchołek trójkąta ze środkiem przeciwległego boku. Te trzy odcinki, które przecinają się w jednym punkcie, nazywamy środkowymi boków trójkąta. Ten punkt wyznacza właśnie środek ciężkości trójkąta.
Środkową boku trójkąta nazywamy odcinek łączący wierzchołek trójkąta ze środkiem przeciwległego boku. Trójkąt ma trzy środkowe.
Zapoznaj się z poniższym apletem.
Zapoznaj się z opisem poniższego apletu.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Due0IZqGh
Środkowe boków trójkąta przecinają się w jednym punkcie zwanym środkiem ciężkości trójkąta.
Środek ciężkości trójkąta dzieli każdą ze środkowych tego trójkąta w stosunku , licząc od wierzchołka.
Środkowe trójkąta równobocznego przecinają się w punkcie odległym od boku o . Obliczymy wysokość tego trójkąta.
Odległość punktu przecięcia środkowych od wierzchołka jest dwa razy większa od odległości tego punktu od boku.
W trójkącie równobocznym środkowe boków są zarazem jego wysokościami. Czyli
Wysokość jest więc równa
Odpowiedź:
Wysokość trójkąta jest równa .
Narysuj odcinki: , , , , .
Skonstruuj trójkąt z odcinków
, ,
, ,
, ,
Dane są odcinki: , , , . Podaj wszystkie trójki boków, z których można zbudować trójkąty.
- Długość boku trójkąta może być równa połowie obwodu tego trójkąta.
- Długość boku trójkąta może być większa od wysokości tego trójkąta.
- Obwód trójkąta może być dwukrotnie większy od długości najdłuższego z boków tego trójkąta.
- Obwód trójkąta może być trzykrotnie większy od jednego z boków tego trójkąta.
- równoramienny
- równoboczny
- różnoboczny
Miary kątów wynoszą 1. , 2. , 3. , 4. , 5. , 6. , 7. , 8. , 9. , 10. , 11. , 12. , 13. , 14. , 15. , 16. , 17. , 1. , 2. , 3. , 4. , 5. , 6. , 7. , 8. , 9. , 10. , 11. , 12. , 13. , 14. , 15. , 16. , 17. oraz 1. , 2. , 3. , 4. , 5. , 6. , 7. , 8. , 9. , 10. , 11. , 12. , 13. , 14. , 15. , 16. , 17. .
Dwa boki trójkąta równoramiennego mają długości i . Oblicz długość trzeciego boku trójkąta.
Zapoznaj się z poniższą grafiką. Czy trójkąt jest równoramienny?

Można wykazać, że w trójkącie prostokątnym o kątach ostrych o miarach i długość przyprostokątnej leżącej naprzeciw kąta o mierze jest równa połowie długości przeciwprostokątnej. Korzystając z tej własności, rozwiąż poniższe zadania.
Dany jest trójkąt prostokątny o przeciwprostokątnej długości i kątach ostrych o miarach , . Oblicz długość przyprostokątnej leżącej naprzeciw kąta o mierze .
Dany jest trójkąt prostokątny, w którym najdłuższy bok ma długość , a najkrótszy . Oblicz miary kątów ostrych tego trójkąta.
Jeden z kątów ostrych trójkąta prostokątnego ma miarę . Przyprostokątna leżąca naprzeciw drugiego z kątów ostrych ma długość . Uzasadnij, że długość drugiej przyprostokątnej jest mniejsza od .
- Z każdych trzech odcinków można zbudować trójkąt.
- Trójkąt równoboczny ma środek symetrii.
- Istnieje trójkąt prostokątny, który ma oś symetrii.
- Trójkąt rozwartokątny może być równoramienny.
2. W trójkącie prostokątnym równoramiennym miara kata ostrego jest 1. trzy, 2. jeden, 3. , 4. , 5. , 6. , 7. dwa, 8. , 9. , 10. dwa, 11. , 12. razy mniejsza od miary kata prostego.
3. Przekątna dzieli prostokąt na dwa trójkąty . W każdym z tych trójkątów największy z kątów ma miarę 1. trzy, 2. jeden, 3. , 4. , 5. , 6. , 7. dwa, 8. , 9. , 10. dwa, 11. , 12. stopni.
Narysuj trójkąt równoboczny i zaznacz jego wysokość. Wysokości podzieliły trójkąt na trójkątów. Oblicz miary kątów każdego z tych trójkątów. Odpowiedzi wpisz w puste luki.
Rozważ trójkąt równoboczny . Wysokości trójkąta dzielą go na mniejszych trójkątów. Oblicz miary kątów każdego z tych trójkątów.
Czy spodki dwóch wysokości trójkąta mogą nie należeć do tego trójkąta? Jeśli to możliwe, narysuj taki trójkąt. Jeśli nie, odpowiedź uzasadnij.
Czy spodki dwóch wysokości trójkąta mogą nie należeć do tego trójkąta? Jeśli to możliwe, podaj przykład takiego trójkąta. Jeśli nie, odpowiedź uzasadnij.
Narysuj wszystkie wysokości trójkąta.
Wyznacz środek ciężkości trójkąta.
Znajdź dwusieczne kątów trójkąta.
Wytnij z kartonu dowolny trójkąt. Wyobraź sobie, że to blat stolika, a długopis ma być nogą stolika. Zaznacz na „blacie” miejsce, w którym należy przymocować „nogę”. Sprawdź, czy dobrze jest ono wyznaczone, ustawiając odpowiednio długopis i trójkąt.
Wyobraźmy sobie trójkąt wycięty z kartonu, który służy jako blat stolika, a długopis jest nogą tego stolika. W którym miejscu na „blacie” należy przymocować „nogę”, aby stolik był stabilny?
Notatnik
Możesz skorzystać z poniższego pola tekstowego do zapisania swoich notatek, rozwiązań zadań i innych informacji, które uważasz za potrzebne.



