Rysunki przedstawiają wielokąty. W każdej parze oba wielokąty mają tę samą liczbę boków. Określ, które z rysunków nie przedstawiają wielokątów podobnych i dlaczego.
R1SziouWG5xXe1
Jeśli dwa wielokąty o tej samej liczbie boków wyraźnie różnią się kształtem, od razu możemy powiedzieć, że nie są podobne. W przeciwnym wypadku, trudno od razu stwierdzić lub wykluczyć ich podobieństwo.
Przykład 2
Zaobserwuj, jakie cechy wspólne mają wielokąty podobne.
R1AyhefXcRZQ71
Odpowiedź: Wielokąty podobne mają odpowiednie kąty równe.
Przykład 3
Czworokąty na rysunku są podobne.
RLj8RrUdZCy5y1
Najdłuższy bok czworokąta to , a najkrótszy to . Najdłuższy bok wielokąta to , a najkrótszy to . Obliczmy w obu wielokątach stosunek boku najdłuższego do najkrótszego.
Zauważmy, że stosunki te są równe. Obliczmy jeszcze odpowiadające sobie stosunki pozostałych boków.
W każdym przypadku stosunek dwóch boków w jednym wielokącie jest równy stosunkowi odpowiednich boków w drugim wielokącie. Zauważmy, że wielokąt jest obrazem wielokąta w skali , zatem miary odpowiednich kątów tych wielokątów są równe.
Ważne!
W wielokątach podobnych odpowiednie boki są proporcjonalne. Odpowiednie kąty w tych wielokątach są równe.
R4uMah9qSBBia1
Przykład 4
Trzy kąty czworokąta F są równe: . Trzy kąty czworokąta są równe: . Wykaż, że czworokąty te nie są podobne. Korzystając z tego, że suma kątów czworokąta jest równa , obliczymy miarę czwartego z kątów w czworokącie i miarę czwartego kąta w czworokącie W.
Kąty czworokąta są więc równe: , a kąty czworokąta W: . Czworokąty mają dwa kąty o różnych miarach, nie są więc wielokątami podobnymi.
Przykład 5
Trapez prostokątny jest podobny do trapezu . Podstawy trapezu mają długości i . Wysokość tego trapezu jest równa . Wysokość trapezu jest równa . Oblicz obwód trapezu .
R16dCIRQEFYx21
Aby obliczyć obwód trapezu , trzeba znać długości jego wszystkich boków. Obliczmy najpierw długość ramienia trapezu . Niech będzie wysokością trapezu poprowadzoną z wierzchołka . Trójkąt jest prostokątny, możemy więc skorzystać z twierdzenia Pitagorasa.
bo
Wysokość trapezu jest równa , a trapezu jest równa . Zatem trapez jest podobny do trapezu w skali
Niech będą bokami trapezu odpowiadającymi odpowiednio bokom trapezu . Obliczamy długości boków trapezu .
RHuElYhzcU2El1
Obliczamy obwód trapezu.
Obwód trapezu jest równy .
Przykład 6
Miary kątów czworokąta są równe miarom kątów wielokąta . Boki wielokąta mają długości i . Boki wielokąta mają długości . Podobieństwo czworokątów sprawdzimy dwoma sposobami.
sposób
Sprawdzimy, czy stosunki długości boków w czworokącie są równe stosunkom odpowiadających im długości boków w wielokącie . Zapiszmy długości boków obu wielokątów w kolejności rosnącej , uzyskamy w ten sposób w kolumnach pary odpowiadających sobie boków .
Tabela. Dane
Wielokąt
Wielokąt
Badamy równość odpowiednich stosunków.
Nie wszystkie z zapisanych stosunków są równe, zatem choć miary ich kątów są równe, wielokąty nie są podobne.
sposób
Sprawdzamy, czy boki obu czworokątów są proporcjonalne.
Boki nie są proporcjonalne – czworokąty nie są podobne.
iyhXHOKHxN_d5e284
Podobieństwo wielokątów foremnych
Rysując przekątne pięciokąta foremnego, otrzymujemy wielokąt gwiaździsty, zwany pentagramem. Pentagram uważany był przez pitagorejczyków za symbol doskonałości.
R1DsNIns2YReD1
Ciekawostka
Z pentagramu można otrzymać gwiazdę pięcioramienną, która występuje na flagach wielu państw.
RgpditP7ce9x91
Zastanówmy się, czy pięciokąt, w który jest wpisany pentagram, i pięciokąt, na którym zbudowane są ramiona pentagramu, to wielokąty podobne.
RI356PgXuPzJM1
W każdym z tych pięciokątów miara kąta wewnętrznego wynosi . Pięciokąty te mają więc równe kąty. Ponieważ wszystkie boki pięciokąta foremnego są równe, zatem boki większego z pięciokątów i mniejszego są proporcjonalne. Stwierdzamy zatem, że wielokąty te są podobne. Zauważmy, że w podobny sposób można uzasadnić podobieństwo wielokątów foremnych o tej samej liczbie boków.
Ważne!
Każde dwa wielokąty foremne o tej samej liczbie boków są podobne.
Przykład 7
Obwód sześciokąta foremnego jest równy . Sześciokąt K jest podobny do sześciokąta w skali . Oblicz długość dłuższej przekątnej sześciokąta . W sześciokącie wszystkie boki są równe. Zatem długość jednego boku wynosi
Sześciokąt K jest podobny do sześciokąta foremnego, jest więc również sześciokątem foremnym. Długość jego boku wynosi
RoFPjWh1HKyAC1
Dłuższe przekątne sześciokąta foremnego przecinając się, tworzą trójkąty równoboczne. Przekątna zatem jest dwa razy dłuższa od boku sześciokąta .
Dłuższa przekątna sześciokąta ma długość .
Podobieństwo prostokątów
Wiemy już, że dwa wielokąty są podobne, gdy mają równe kąty i odpowiednie ich boki są proporcjonalne. W prostokącie każdy kąt ma miarę , więc dla każdych dwóch prostokątów zawsze jest spełniony pierwszy z warunków podobieństwa. Zatem do stwierdzenia podobieństwa prostokątów wystarczy zbadanie proporcjonalności ich odpowiednich boków.
Przykład 8
Sprawdzimy, czy koperty o standardowych rozmiarach na na i na są w kształcie prostokątów podobnych.
RO2aTHDUT3BOT1
sposób
Badamy, czy boki odpowiednich prostokątów są proporcjonalne. i : - prostokąty nie są podobne i : - można przyjąć, że prostokąty są podobne DL i C5: - prostokąty nie są podobne
sposób
Obliczymy w każdym z prostokątów, odpowiadających kopertom, stosunek szerokości do długości.
Na podstawie przeprowadzonych obliczeń możemy przyjąć, że jedynie koperty o symbolach i są w kształcie prostokątów podobnych.
Przykład 9
Wykaż, że jeżeli dwa prostokąty są podobne w skali k, to stosunek ich obwodów jest równy . Rozważmy prostokąt o bokach długości i oraz prostokąt podobny do niego w skali . Wówczas prostokąt ma boki długości i .
RNrvJv1FxHhCv1
Obliczamy obwody prostokątów.
Obliczamy stosunek obwodów prostokątów i .
Stosunek obwodów prostokątów jest równy skali podobieństwa , co należało wykazać.
Ciekawostka
Narysujmy prostokąt o bokach . Do dłuższego boku dobudujmy kwadrat.
RCLXc4z7Sq4QB1
Powstał w ten sposób prostokąt o bokach . Jeżeli dla boków tego prostokąta spełniony jest warunek
to taki prostokąt nazywamy złotym prostokątem.
R1KifIV2S8o521
Złoty prostokąt wykorzystywany był często w architekturze antycznej, romańskiej oraz sztuce renesansu i klasycyzmu.
R1Pp1NwHkbhGW1
iyhXHOKHxN_d5e483
A
Ćwiczenie 1
Pięciokąt o bokach długości jest podobny do wielokąta w skali . Uzupełnij zdania.
Najdłuższy bok wielokąta jest dłuższy od boku najkrótszego o .
Wielokąt ma boków.
Wielokąt ma obwód większy od obwodu wielokąta
Obwód wielokąta jest równy .
classicmobile
Ćwiczenie 2
Czworokąty i są podobne. Trzy kąty czworokąta Z są równe . Kąty czworokąta W są zatem równe
R1cHdaTLGbtSZ
static
Ćwiczenie 2
Czworokąty i są podobne. Trzy kąty czworokąta Z są równe . Kąty czworokąta W są zatem równe
RniOJrOeSMv1J
B
Ćwiczenie 3
W trapezie równoramiennym podstawy mają długości i . Obwód trapezu jest równy . Trapez zmniejszono, otrzymując trapez o wysokości . Jaka jest skala podobieństwa trapezu do trapezu ?
A
Ćwiczenie 4
Określ współrzędne wierzchołków wielokąta podobnego w skali do wielokąta , gdy
Wskazówka – szukany wielokąt można znaleźć, przekształcając wielokąt w symetrii względem jednej z osi układu współrzędnych lub początku układu.
classicmobile
Ćwiczenie 5
Przekątne rombu są równe i . Romb jest podobny do rombu w skali . Obwód rombu jest równy
R5veAEj4vuH3C
static
Ćwiczenie 5
Przekątne rombu są równe i . Romb jest podobny do rombu w skali . Obwód rombu jest równy
Rqqh21gfEVwaQ
classicmobile
Ćwiczenie 6
Kąt wielokąta foremnego ma miarę . Obwód wielokąta jest równy . Długość boku wielokąta podobnego w skali do wielokąta jest równa
R1WVknT25PkFV
static
Ćwiczenie 6
Kąt wielokąta foremnego ma miarę . Obwód wielokąta jest równy . Długość boku wielokąta podobnego w skali do wielokąta jest równa
R1W9R9jQbJoRF
classicmobile
Ćwiczenie 7
Do stwierdzenia podobieństwa prostokątów wystarcza równość ich
R12cKuUUOGBnI
static
Ćwiczenie 7
Do stwierdzenia podobieństwa prostokątów wystarcza równość ich
RoRbaKl7yI7rD
classicmobile
Ćwiczenie 8
Prostokąty podobne to prostokąty o wymiarach
R1IYSVjK5efej
static
Ćwiczenie 8
Prostokąty podobne to prostokąty o wymiarach
Rn9Mft8pxh6ix
A
Ćwiczenie 9
Prostokąt jest podobny do prostokąta w skali . Długość dłuższego boku jest równa . Oblicz długość dłuższego boku prostokąta .
A
Ćwiczenie 10
Prostokąty i są podobne. Obwód prostokąta jest równy . Długość prostokąta jest równa , a szerokość . Oblicz skalę podobieństwa prostokąta do prostokąta .
A
Ćwiczenie 11
Prostokątną fotografię o wymiarach na powiększono tak, że jej szerokość jest równa . W jakiej skali powiększono fotografię?
A
Ćwiczenie 12
W prostokącie przekątne przecinają się pod kątem ostrym o mierze . Prostokąt jest podobny do prostokąta . Jaki kąt tworzy przekątna prostokąta z dłuższym bokiem?
iyhXHOKHxN_d5e874
classicmobile
Ćwiczenie 13
Wskaż pary prostokątów podobnych.
R2XSbQeR7AydD1
R1LKhNapgaLqm
static
Ćwiczenie 13
Wskaż pary prostokątów podobnych.
R2XSbQeR7AydD1
RVqyl355xr3ss
C
Ćwiczenie 14
Wykaż, że podobne są prostokąty, w których
Kąty, pod jakimi przecinają się ich przekątne, mają równe miary
odpowiadające sobie kąty pomiędzy przekątnymi a bokami mają równe miary.
Wskazówka wykaż, że są równe odpowiednie kąty wielokątów, na jakie przekątne dzielą prostokąty.
A
Ćwiczenie 15
Długości boków prostokąta są równe i . Oblicz obwód prostokąta podobnego do prostokąta w skali , gdy
classicmobile
Ćwiczenie 16
Rozstrzygnij, czy zdanie jest prawdziwe, czy fałszywe. Prostokąty i są podobne w skali .
RmXcLKKdP9lnY
static
Ćwiczenie 16
Rozstrzygnij, czy zdanie jest prawdziwe, czy fałszywe. Prostokąty i są podobne w skali .
RPjwM67YkdqVY
B
Ćwiczenie 17
Sprawdź, czy romby o przekątnych długości i oraz i są podobne.
tak Wskazówka w wielokątach podobnych stosunki odpowiadających sobie odcinków są równe. Zauważmy , że stosunek długości dłuższej przekątnej do krótszej w pierwszym rombie jest równy stosunkowi długości dłuższej przekątnej do krótszej w drugim rombie.
A
Ćwiczenie 18
Prostokąt ma boki o długościach oraz . Oblicz wymiary prostokąta podobnego do prostokąta w skali .
na
A
Ćwiczenie 19
Prostokąt ma boki o długościach oraz . Jaki obwód ma prostokąt podobny do prostokąta w skali ?
A
Ćwiczenie 20
W jakiej skali kwadrat o boku długości jest podobny do kwadratu o boku długości ?
A
Ćwiczenie 21
Prostokąty i są podobne. Prostokąt ma jeden bok długości i przekątną długości . Dłuższy bok prostokąta ma długość . Oblicz obwód prostokąta .
B
Ćwiczenie 22
Narysuj czworokąt podobny w skali do czworokąta o wierzchołkach: .
np.
A
Ćwiczenie 23
Narysuj czworokąt o wierzchołkach: oraz czworokąt o wierzchołkach: . Sprawdź, czy są one podobne.
Tak, są podobne.
C
Ćwiczenie 24
W prostokącie symetralna jednego z jego boków dzieli go na dwa prostokąty podobne do . Jaki jest stosunek długości dłuższego boku prostokąta do jego krótszego boku?
C
Ćwiczenie 25
Pewien prostokąt ma tę własność, że można go rozciąć na cztery jednakowe prostokąty podobne do niego. W jakiej skali prostokąt ten jest podobny do każdego z mniejszych prostokątów? Jaki jest stosunek długości dłuższego boku do krótszego w każdym z tych prostokątów?
C
Ćwiczenie 26
Pewien prostokąt ma tę własność, że można go rozciąć na jednakowych prostokątów podobnych do niego. W jakiej skali prostokąt ten jest podobny do każdego z mniejszych prostokątów? Jaki jest stosunek długości dłuższego boku do krótszego w każdym z tych prostokątów?
,
C
Ćwiczenie 27
Półokrąg jest podobny do półokręgu w skali . W półokrąg wpisano trapez o podstawach . Podstawa jest średnicą półokręgu . W półokrąg wpisano trapez o podstawach i . Podstawa jest średnicą półokręgu , a trapez jest podobny do trapezu w skali . Oblicz pole trapezu .