Pojęcia, definicje i wzory związane z arytmetyką, planimetrią, stereometrią oraz geometrią analityczną.
W tym materiale zebrane są podstawowe definicje, własności i wzory związane z arytmetyką, kątami, odległościami na płaszczyźnie, planimetrią oraz graniastosłupami prostymi.
Pojęcia związane z arytmetyką
Liczba pierwsza
Definicja: Liczba pierwsza
Liczbę naturalną, która ma tylko dwa dzielniki: jeden i samą siebie, nazywamy liczbą pierwszą.
Liczba złożona
Definicja: Liczba złożona
Liczbę naturalną, która ma więcej niż dwa dzielniki i jest liczbą różną od zera, nazywamy liczbą złożoną.
Odwrotność liczby
Definicja: Odwrotność liczby
Jeśli iloczyn dwóch liczb różnych od zera jest równy , to każda z tych liczb jest odwrotnością tej drugiej.
Na przykład odwrotnościami są liczby:
i , i , i
RhJag06p466pv1
Ilustracja przedstawia kartkę z zeszytu na której zapisane są dwa przykłady dotyczące odwrotności liczb. Pierwszy przykład: Liczba dwie piąte jest odwrotnością liczby pięć drugich, bo dwie piąte razy pięć drugich =1. Drugi przykład: Liczba pięć drugich jest odwrotnością liczby dwie piąte, bo pięć drugich razy dwie piąte =1.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Wartość bezwzględna liczby
Definicja: Wartość bezwzględna liczby
Odległość dowolnej liczby od liczby zero na osi liczbowej nazywamy wartością bezwzględną tej liczby.
Wyrażenie arytmetyczne
Definicja: Wyrażenie arytmetyczne
Wyrażeniem arytmetycznym nazywamy pojedynczą liczbę lub kilka liczb połączonych znakami działań.
Ważne!
Jeżeli jeden z czynników zmniejszymy pewną liczbę razy, a drugi zwiększymy tyle samo razy, to wynik mnożenia się nie zmieni.
Jeżeli każdą z dwóch liczb ilorazu zmniejszymy lub zwiększymy tyle samo razy, to wynik dzielenia się nie zmieni.
Kąty przyległe i wierzchołkowe
Kąty przyległe
Definicja: Kąty przyległe
Dwa kąty wypukłe, które mają jedno ramię wspólne, a pozostałe ramiona tworzą prostą, nazywamy kątami przyległymi.
R1QhTrm8rAyDi1
Rysunek przedstawia prosta poziomą z zaznaczonymi kątami przyległymi alfa i beta. Miara kąta beta jest większa niż miara kąta alfa.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Suma miar kątów przyległych
Własność: Suma miar kątów przyległych
Suma miar kątów przyległych jest równa .
R3Mt9m6PNfCAn1
Rysunek przedstawia kąty przyległe o mierze kątów równych kolejno beta i alfa. Obok znajduje się komentarz, że alfa plus beta równa się sto osiemdziesiąt stopni.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Kąty wierzchołkowe
Definicja: Kąty wierzchołkowe
Kąty wypukłe, których ramiona uzupełniają się do prostych, nazywamy kątami wierzchołkowymi.
RDcu7CSizGq1y1
Rysunek przedstawia pary kątów wypukłych o wspólnym wierzchołku, w których ramiona jednego kąta stanowią przedłużenia ramion drugiego. Miara kąta wewnętrznego jest równa alfa oraz miara drugiego kąta wewnętrznego jest równa beta.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Kąty wierzchołkowe
Własność: Kąty wierzchołkowe
Kąty wierzchołkowe mają równe miary.
RBWuhH9vfZbp11
Rysunek przedstawia kąty wierzchołkowe o mierze równej kolejno alfa i beta. Obok znajduje się komentarz że kąt miary alfa równa się kątowi miary beta.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Odległości na płaszczyźnie
Odległość dwóch prostych równoległych
Definicja: Odległość dwóch prostych równoległych
Odległość dwóch prostych równoległych to długość najkrótszego odcinka łączącego te proste. Odcinek ten jest prostopadły do obu tych prostych.
R4ALofIiceYa81
Rysunek przedstawia dwie proste równoległe k i l. Na prostej k leży punkt T. Na prostej l leży punkt Z. Punkt T leży nad punktem Z. Został poprowadzony odcinek TZ, który jest prostopadły do obu prostych.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Odległość prostych i to długość odcinka .
Odległość punktu od prostej
Definicja: Odległość punktu od prostej
Odległość punktu od prostej to długość najkrótszego odcinka łączącego ten punkt z prostą.
RfPEDAgs2lPVg1
Rysunek przedstawia prostą k oraz punktu P leżącego poza tą prostą. Poprowadzony został odcinek PR, którego punkt R leży na prostej. Odcinek PR jest prostopadły do tej prostej.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Odległość punktu od prostej to długość odcinka , prostopadłego do prostej .
Pojęcia związane z planimetrią
Kwadrat
Definicja: Kwadrat
Kwadrat to prostokąt, który ma wszystkie boki równej długości.
RPHlVKgXmHPpd1
Rysunek przedstawia kwadrat z zaznaczonymi wszystkimi kątami prostymi.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Romb
Definicja: Romb
Romb to równoległobok o bokach równej długości.
R1INEdulj8Sr21
Rysunek przedstawia romb o boku długości a.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Pole rombu
Reguła: Pole rombu
Pole rombu jest połową iloczynu długości jego przekątnych.
R4C6HetAFUc071
Rysunek przedstawia romb z zaznaczonymi przekątnymi e i f, które przecinają się pod kątem prostym wewnątrz rombu. Obok rysunku znajduje się komentarz: P = ułamek, licznik e razy f mianownik 2.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Trapez
Definicja: Trapez
Trapez to czworokąt, który ma przynajmniej jedną parę boków równoległych.
RchnscStt8spb1
Rysunek przedstawia trapez . Obok trapezu znajduje się komentarz AB równoległe do CD.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Równoległe boki trapezu nazywamy podstawami, pozostałe dwa boki – ramionami trapezu.
RUo4XH4VRyAIL1
Rysunek przedstawia trapez z nazwami krawędzi trapezu kolejno od lewej strony w przeciwną stronę do wskazówek zegara mamy ramię, podstawę dolną, ramię oraz podstawę górną.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Trapez równoramienny
Definicja: Trapez równoramienny
Trapez, którego ramiona są równej długości i niebędący równoległobokiem, nazywamy trapezem równoramiennym.
RkRx4JwCWa4BY1
Rysunek przedstawia trapez równoramienny . Obok znajduję się komentarz: długość krawędzi AD = długości krawędzi CD
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Wysokość trapezu
Definicja: Wysokość trapezu
Odcinek, który łączy obie podstawy trapezu i jest prostopadły do nich, nazywamy wysokością trapezu.
Pole trapezu
Reguła: Pole trapezu
Pole trapezu jest połową iloczynu sumy długości jego podstaw oraz wysokości.
RwjeqTf3r2WqF1
Rysunek trapezu o podstawach a i b i wysokości h. Komentarz obok rysunku: P = ułamek, licznik (a +b) razy h mianownik 2.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Suma kątów wewnętrznych w trójkącie
Własność: Suma kątów wewnętrznych w trójkącie
Suma kątów wewnętrznych w dowolnym trójkącie równa jest kątowi półpełnemu, czyli suma miar kątów wewnętrznych trójkąta wynosi .
Rr1g9ncnd16rD1
Rysunek trójkąta o kątach wewnętrznych alfa, beta, gamma. Komentarz obok rysunku: alfa + beta +gamma =180 stopni.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Wysokość trójkąta
Definicja: Wysokość trójkąta
Wysokość trójkąta to odcinek łączący wierzchołek trójkąta z przeciwległym bokiem (lub jego przedłużeniem) i prostopadły do tego boku.
R8vRWAfhZmD9E1
Rysunek trójkąta ostrokątnego, trójkąta prostokątnego i trójkąta rozwartokątnego o bokach a, b, c. W każdym poprowadzone trzy wysokości. W trójkącie ostrokątnym wysokość z indeksem dolnym a opuszczona na bok a, wysokość z indeksem dolnym b poprowadzono na bok b oraz wysokość z indeksem dolnym c poprowadzono na bok c. Wszystkie wysokości w trójkącie ostrokątnym znajdują się wewnątrz trójkąta. W trójkącie prostokątnym wysokość z indeksem dolnym b pokrywa się z przyprostokątną długości a a wysokość z indeksem dolnym a pokrywa się z przyprostokątną b. Wysokość z indeksem dolnym c w tym trójkącie znajduję się wewnątrz trójkąta i opuszczona jest na bok c. W trójkącie rozwartokątnym wysokość z indeksem dolnym a znajduje się pod obszarem trójkąta. Wysokość ta jest opuszana na prostą zawierającą krawędź a. Podobnie jest z wysokością z indeksem dolnym b znajduje się ona poza obrysem trójkąta i jest opuszczona na prostą zawierającą bok b. Wysokość z indeksem dolnym c znajduje się wewnątrz trójkąta i jest opuszana na bok c.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Wysokość najczęściej oznaczamy małą literą .
Pole trójkąta
Reguła: Pole trójkąta
Pole trójkąta jest połową iloczynu długości jego podstawy oraz wysokości poprowadzonej do tej podstawy.
RKzg11QWPuvct1
Rysunek przedstawia trójkąt o boku a i wysokości h opuszczonej na bok a. Komentarz obok rysunku: P = ułamek, licznik a razy h, mianownik 2.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Podstawą trójkąta nazywamy ten bok trójkąta, do którego poprowadzona jest wysokość.
Pole trójkąta prostokątnego
Reguła: Pole trójkąta prostokątnego
Pole trójkąta prostokątnego jest równe połowie iloczynu długości jego przyprostokątnych.
RBgVVrFOrqmRc1
Rysunek przedstawia trójkąt prostokątny o przyprostokątnych długości a i b. Komentarz obok rysunku: P = ułamek ,licznik a razy b mianownik 2.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Prostokąt
Definicja: Prostokąt
Prostokąt to czworokąt, który ma wszystkie kąty proste.
RFPhQkLAGHNqd1
Rysunek przedstawia prostokąta z zaznaczonymi wszystkimi kątami prostymi wewnątrz.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Równoległobok
Definicja: Równoległobok
Równoległobok to czworokąt, który ma dwie pary boków równoległych.
Ru38XZT6r2Vrr1
Rysunek przedstawia równoległobok . Komentarz obok rysunku: krawędzi AB jest równoległa do krawędzi DC i krawędź AD jest równoległa do krawędzi BC.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Wysokość równoległoboku
Definicja: Wysokość równoległoboku
Wysokością równoległoboku nazywamy odcinek łączący dwa jego równoległe boki i prostopadły do nich.
Zauważ, że każdy odcinek łączący parę równoległych boków tego samego równoległoboku i prostopadły do nich ma tę samą długość. Na rysunku poniżej zaznaczono dwie wysokości i równoległoboku.
RsXN4tp9ZYmi01
Rysunek równoległoboku z poprowadzonymi dwoma różnymi wysokościami g i h.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Graniastosłup prosty
Graniastosłup prosty
Definicja: Graniastosłup prosty
Graniastosłup prosty to figura przestrzenna, która ma
dwie podstawy będące jednakowymi wielokątami,
ściany boczne będące prostokątami.
Nazwa graniastosłupa zależy od rodzaju wielokąta w podstawie.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Pole powierzchni prostopadłościanu
Definicja: Pole powierzchni prostopadłościanu
Pole powierzchni prostopadłościanu to suma pól wszystkich jego ścian.
.
RQAM09s1CkkA71
Rysunek siatki prostopadłościanu z zaznaczonymi polami poszczególnych ścian: P z indeksem dolnym jeden, P z indeksem dolnym dwa, P z indeksem dolnym trzy, P z indeksem dolnym cztery, P z indeksem dolnym pięć, P z indeksem dolnym sześć.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Objętość prostopadłościanu
Reguła: Objętość prostopadłościanu
Aby obliczyć objętość prostopadłościanu, mnożymy jego wymiary: długość, szerokość i wysokość.
Objętość figury najczęściej oznaczamy literą .
R183wgylvvgel1
Rysunek prostopadłościanu z zaznaczonymi krawędziami podstawy a i b oraz krawędzią boczną c. Komentarz obok rysunku: V = a razy b razy c.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Pole powierzchni sześcianu
Reguła: Pole powierzchni sześcianu
Pole powierzchni sześcianu możemy obliczyć, korzystając ze wzoru
,
gdzie – długość krawędzi sześcianu.
R1T2yzsaVK9YU1
Rysunek sześcianu o krawędziach długości a.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.