Pierwsza cecha przystawania trójkątów

Przykład 1

Jeśli dwie figury są przystające, to można je tak przekształcić (wykorzystując np. symetrię), aby pokryły się.

Z warunku przystawania odcinków (dwa odcinki są przystające, gdy mają równe długości) wynika, że trójkąty przystające muszą mieć odpowiednie boki równe. Z warunku przystawania kątów wynika, że trójkąty przystające muszą mieć odpowiednie kąty równe.
Chcąc sprawdzić, czy trójkąty są przystające, nie musimy porównywać ich wszystkich boków i wszystkich kątów. Możemy skorzystać z własności przystawania, zwanych cechami przystawania trójkątów.

I cecha przystawania trójkątów bok – bok – bok (bbb)
Twierdzenie: I cecha przystawania trójkątów bok – bok – bok (bbb)

Jeżeli dwa trójkąty mają odpowiadające sobie boki równe, to te trójkąty są przystające.

Rgj8OGzA9xsEF1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Jeżeli AB=DE, AC=DF, CB=FE, to trójkąt ABC jest przystający do trójkąta DEF.
Zapisujemy symbolicznie

ABCDEF
Przykład 2

Opiszemy konstrukcję trójkąta A'B'C' przystającego do trójkąta ABC, korzystając z I cechy przystawania trójkątów.
Rysujemy trójkąt ABC, a następnie kolejno konstruujemy odpowiednie boki trójkąta A'B'C'.

Przykład 3
R1SG21kWLzjHB1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Przekątne dzielą kwadrat ABCD na 4 trójkąty. Trójkąty te mają odpowiednie boki równe, zatem na podstawie I cechy przystawania trójkątów stwierdzamy, że trójkąty ABE, BCE, CDE, DAE są przystające.
Podobnie można uzasadnić, że trójkąty otrzymane w wyniku podzielenia sześciokąta foremnego przekątnymi – są przystające, tak jak na rysunku.

RhgeFSA5kMlbh1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 1

Narysuj dwa przystające trójkąty, korzystając z pierwszej cechy przystawania trójkątów.

R1LmQH5Sc3esH
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RKEPYSb3hWHTj1
Ćwiczenie 1
Zaznacz zdanie prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Dwa trójkąty o tych samych długościach boków., 2. Dwa trójkąty równoramienne o tych samych podstawach są do siebie podobne., 3. Dowolne dwa trójkąty rozwartokątne są do siebie podobne., 4. Dowolne dwa trójkąty równoboczne są do siebie podobne.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Druga cecha przystawania trójkątów

Trójkąt A'B'C' przystający do danego trójkąta ABC można skonstruować również innym sposobem.

Konstruujemy najpierw kąt przystający do jednego z kątów trójkąta, np. kąta CAB. Na ramionach otrzymanego kąta odkładamy odcinki A'C'A'B', równe odpowiednio odcinkom ACAB.
Łącząc punkty C'B', otrzymujemy odcinek B'C'. Można wykazać, że B'C'=BC. Trójkąty ABCA'B'C' mają zatem odpowiednie boki równe. Na podstawie I cechy przystawania trójkątów stwierdzamy, że trójkąty ABCA'B'C' są przystające.

R1W3BBXm5DEdr
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Z przeprowadzonego eksperymentu wynika kolejna cecha przystawania trójkątów.

II cecha przystawania trójkątów bok – kąt – bok (bkb)
Twierdzenie: II cecha przystawania trójkątów bok – kąt – bok (bkb)

Jeżeli dwa boki i kąt zawarty pomiędzy nimi w jednym trójkącie są równe dwóm bokom i kątowi zawartemu między nimi w drugim trójkącie, to te trójkąty są przystające.

RJmCk1E3L6r961
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Jeżeli AB=DE, AC=DF, BAC=EDF to trójkąt ABC jest przystający do trójkąta DEF.

Przykład 4

W trapezie równoramiennym ABCD wysokości poprowadzone z wierzchołka D oraz z wierzchołka C odcięły dwa trójkąty, tak jak na rysunku. Wykażemy, że trójkąty te są przystające.

RKYOgPslnzu6z1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Skorzystamy z II cechy przystawania trójkątów. Odczytujemy, że

AE=FB=2 cm,
ED=CF=5 cm,

bo CFED są wysokościami trapezu. Ponadto

AED=BFC=90°.

Zatem w trójkątach AEDBFC dwa boki i kąt między nimi są odpowiednio równe. Na podstawie II cechy przystawania trójkątów stwierdzamy, że trójkąty te są przystające.

Trzecia cecha przystawania trójkątów

Sformułujmy teraz trzecią cechę przystawania trójkątów.

III cecha przystawania trójkątów kąt – bok – kąt (kbk)
Twierdzenie: III cecha przystawania trójkątów kąt – bok – kąt (kbk)

Jeżeli bok i dwa przyległe do niego kąty w jednym trójkącie są odpowiednio równe bokowi i dwóm przyległym do niego kątom drugiego trójkąta, to trójkąty te są przystające.

RUZEkzSBcXknd1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Jeżeli AB=DE, BAC=EDFABC=DEF, to trójkąt ABC jest przystający do trójkąta DEF.

R1W2EmUcKBoOP1
Trzecia cecha przystawania trójkątów.
Przykład 5

Punkt E jest środkiem odcinka AB. Proste DABC są równoległe. Wykażemy, że trójkąty ADEBCE są przystające.

RXduXVeKS7hhl1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Zauważmy, że

AE=EB,

gdyż punkt E jest środkiem odcinka AB.
AED=BEC - jako kąty wierzchołkowe,
DAE=CBE - jako kąty naprzemianległe przy prostych równoległych.

RBK7MTaebNntE1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Wynika z tego, że bok AE i dwa leżące przy nim kąty w trójkącie ADE są równe bokowi EB i odpowiednim kątom w trójkącie CBE. Na podstawie III cechy przystawania trójkątów stwierdzamy, że trójkąty ADECBE są przystające, co należało wykazać.

Z przystawania trójkątów wynikają cechy przystawania trójkątów prostokątnych.

Ważne!

Dwa trójkąty prostokątne są przystające, jeśli mają odpowiednio równe

  • przyprostokątne,

  • jedną z przyprostokątnych i przeciwprostokątną,

  • przyprostokątną i kąt leżący naprzeciw tej przyprostokątnej,

  • przeciwprostokątną i jeden z kątów ostrych.

Zastosowania cech przystawania trójkątów

Wiemy już, że każdy wielokąt wypukły można podzielić na trójkąty o wspólnym wierzchołku, który jest zarazem wierzchołkiem wielokąta. Jeśli dwa wielokąty podzielimy w ten sam sposób na tę samą liczbę przystających trójkątów, to na podstawie I cechy przystawania trójkątów stwierdzamy, że wielokąty te mają boki i kąty odpowiednio równe. Są więc przystające.

Nie zawsze równość boków i równość kątów jest niezbędna do stwierdzenia przystawania wielokątów.

Przykład 6

Dla przykładu rozważmy dwa kwadraty.

R1bn41v33nhoI1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Przekątna DB dzieli kwadrat ABCD na dwa przystające trójkąty prostokątne równoramienne ABDBCD.
Podobnie przekątna HF dzieli kwadrat EFGH na dwa przystające trójkąty prostokątne równoramienne EFH i FGH. Jeśli więc przystające są trójkąty ABDEFH lub ABDFGH, to i kwadraty są przystające. Do przystawania trójkątów prostokątnych równoramiennych wystarcza równość ich przeciwprostokątnych. Zatem kwadraty ABCDEFGH są przystające, gdy mają boki równe lub gdy mają równe przekątne.

Przystawanie kwadratów
Twierdzenie: Przystawanie kwadratów

Dwa kwadraty są przystające, jeżeli ich boki są równe lub równe są ich przekątne.

Rs9w4KNqjavzz1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Przykład 7

Kwadraty, które nie są przystające.

RdzfFc2AYi94B1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Przykład 8

Równość miar kątów i przekątnych nie wystarcza do stwierdzenia przystawania dwóch prostokątów.

R1H6iEUmv7NGH1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1IQfuuB73Rqf1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Poprowadźmy w  każdym z dwóch prostokątów przekątną. Przekątna ta dzieli każdy prostokąt na dwa przystające trójkąty prostokątne. Aby prostokąty te były przystające, wystarczy, by wszystkie otrzymane tak trójkąty były przystające.
Możemy zatem na podstawie cech przystawania trójkątów określić warunki, jakie muszą spełniać dwa prostokąty, aby były przystające.

Ważne!

Dwa prostokąty są przystające, gdy

  • boki jednego prostokąta są równe bokom drugiego prostokąta,

  • przekątna i jeden z boków jednego prostokąta są równe przekątnej i jednemu z boków drugiego prostokąta,

  • przekątna i kąty przez nią utworzone z bokami w jednym prostokącie są odpowiednio równe przekątnej i kątom przez nią utworzonym z bokami w drugim prostokącie.

Przykład 9

W rombie przekątne przecinają się pod kątem prostym. Punkt przecięcia dzieli każdą z nich na połowę.
Do przystawania dwóch rombów wystarczy zatem stwierdzenie równości ich przekątnych (II cecha przystawania trójkątów).

Zapamiętaj!

Dwa romby są przystające, gdy mają równe przekątne.

R1XJ1ESVmFLsv1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 2

Zapoznaj się z trójkątami przedstawionymi na poniższej ilustracji.

R1LqOKVE6lyNR1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RX24RWFXPTFF4
Zaznacz wszystkie pary trójkątów przystających. Możliwe odpowiedzi: 1. AE, 2. BC, 3. DF, 4. AB, 5. BE, 6. CF
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 3

Dwa boki trójkąta ABC mają długości 8 cm13 cm. Dwa boki trójkąta DEF mają długości 8 cm5 cm.
Uzasadnij, że trójkąty te nie są przystające.

Rnks6HBvCSnuJ
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 4

Czy trójkąty na rysunku mogą być przystające? Jeśli tak – jaki warunek musi być jeszcze spełniony?

REBBXRW7lqS7C1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RtQ3qdqIJOUD4
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 5
R15a4HU8XtnRb
Rabatkę kwiatową w kształcie kwadratu o boku długości 2 m podzielono przekątnymi na 4 części. Na każdej z części posadzono inny rodzaj kwiatów. Oblicz pole powierzchni, jaką zajmuje każdy rodzaj kwiatów i wpisz w lukę rozwiązanie. Odpowiedź: Pole powierzchni, jaką zajmuje każdy rodzaj kwiatków wynosi Tu uzupełnij m2.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 6

Wysokość podzieliła trójkąt równoboczny na dwa trójkąty. Wykaż, że trójkąty są przystające. Podaj miary kątów każdego z tych trójkątów.

RI9Jn1vVxtp9R
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 7

Punkt S jest środkiem okręgu. Uzasadnij, że trójkąty ABCACE są przystające.

R1KErG21Bgbsw1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R19gGJA4D8DqF
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 8

Trójkąty ABCDEF są przystające. Zapisz, które boki i które kąty są równe.

R10DUg9RNyLhn1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RNQEnu0TwW917
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 9

Zapoznaj się z poniższą ilustracją, która przedstawia dwa trójkąty przystające.

R1WNaoj1gcG8d
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RJl0BDWRUQjat
Która z podanych równości jest prawdziwa? Zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. α = 100 ° , 2. γ = 35 ° , 3. d = a , 4. a = f , 5. α + β = γ + δ
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 10
RcpTzzjJsNTTM
Trójkąt ABC taki, że AB=BC podzielono wysokością poprowadzoną z wierzchołka B na dwa trójkąty przystające. Podaj miary kątów każdego z tak otrzymanych trójkątów.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1Xv7sxkx6b8o
Trójkąt ABC taki, że AB=BC podzielono wysokością poprowadzoną z wierzchołka B na dwa trójkąty przystające. Kąty przy podstawie tego trójkąta mają miarę α, a kąt przy wierzchołku B ma miarę β. Zaznacz odpowiedź, która zawieraj miary kątów każdego z tak otrzymanych trójkątów. Możliwe odpowiedzi: 1. α, β2, 90°, 2. β, α2, 90°, 3. α, β, 45°, 4. α2, β2, 90°
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 11

Zapoznaj się z poniższą ilustracją.

RRIfQ7QHkYskA
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R51ACb7yEStcu
Czy trójkąty ABCDEF są przystające? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Tak, ponieważ trójkąty mają jeden bok równy i kąty przy tym boku o tych samych miarach., 2. Nie, ponieważ trójkąty mają jeden bok równy, ale miary kątów przy tym boku są różne., 3. Tak, ponieważ trójkąty mają jeden bok równy, ale miary kątów przy tym boku są różne., 4. Nie, ponieważ trójkąty mają jeden bok równy i kąty o tych samych miarach.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 12

W równoległoboku ABCD poprowadzono przekątne, które przecinają się w punkcie E. Uzasadnij, że przystające są trójkąty

  1. AEBDEC,

  2. AEDCEB.

RL9GmD7WYtxkn
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 13

Wykaż, że pole trapezu ABCD jest równe polu trójkąta ADF.

R13jCEEeDU9Y11
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1Odmuqn9EKvl
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 14

Uzasadnij, że pole równoległoboku ABCD jest czterokrotnie większe od pola trójkąta AOB.

RdPeBUFov4p4e1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RCdEYiBH5ATPn
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1ZrlCEr8lkuY2
Ćwiczenie 15
Zaznacz wszystkie zdania prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Jeśli przekątna jednego kwadratu jest równa przekątnej drugiego kwadratu, to kwadraty te są przystające., 2. Każde dwa trójkąty równoboczne są przystające., 3. Pola trójkątów przystających są równe., 4. Przekątne dzielą równoległobok na cztery trójkąty przystające.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 16

Wykaż, że trapez ABCD jest równoramienny.

R15fqJoenLfdw1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RdmuXyjGGPuno
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 17

Wykaż, że jeśli dwa trójkąty równoboczne mają równe wysokości, to są przystające.

R1DpWdBaoZ3I8
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 18

Sprawdź, czy jeśli w równoległoboku dwie wysokości są równe, to jest on rombem.

R2hZa2XQpa1qH
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RWxN5yaitbOQz3
Ćwiczenie 19
Która cecha określa przystawanie trójkątów równobocznych? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Dwa trójkąty równoboczne są przystające, jeżeli ich boki są równe., 2. Dwa trójkąty równoboczne są przystające, jeżeli miary ich kątów są takie same., 3. Dwa trójkąty równoboczne zawsze są przystające., 4. Dwa trójkąty równoboczne nigdy nie są przystające.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RCEIPY33kr0Pd3
Ćwiczenie 20
Jaki warunek muszą spełniać dwa równoległoboki, aby były przystające? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Dwa równoległoboki są przystające, jeżeli ich nierównoległe boki są równe i kąty między nimi zawarte są odpowiednio równe., 2. Dwa równoległoboki są przystające, jeżeli ich równoległe boki są równe., 3. Dwa równoległoboki nigdy nie są przystające., 4. Dwa równoległoboki są przystające, jeżeli mają takie same długości przekątnych.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
3
Ćwiczenie 21

W jakim przypadku trapezy przedstawione na rysunku będą przystające?

RVOtKbeSzUU8l1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1FX6c5bk4bzW
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1OsK3KhppckT3
Ćwiczenie 22
Zaznacz wszystkie zdania prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Dwa prostokąty są przystające, gdy ich przekątne są równe., 2. Dwa kwadraty są przystające, gdy ich obwody są równe., 3. Dwa romby są przystające, gdy mają równe boki tej samej długości., 4. Jeśli boki jednego równoległoboku są równe bokom drugiego równoległoboku, to równoległoboki te są przystające.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.