Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

W tym materiale poznasz szczególne trójkąty prostokątne oraz dowiesz się jakie związki występują między długościami boków takich trójkątów. Rozwiążesz zadania dotyczące tego zagadnienia.

Trójkąt prostokątny równoramienny

R9FtK2hFRw4T01
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Aby podać długości boków w trójkącie prostokątnym równoramiennym, wystarczy znać długość tylko jednego z boków.

RU9wXB2S1MRS31
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Przykład 1

Przeciwprostokątna trójkąta prostokątnego równoramiennego jest równa 6. Oblicz obwód L tego trójkąta. Wymierne przybliżenie obwodu podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

RfFMRgW7SWeQg1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

W trójkącie równoramiennym przyprostokątne są równe. Oznaczmy przez a długość przyprostokątnej i zapiszmy równość wynikającą z twierdzenia Pitagorasa.

a2+a2=62
2a2=36/:2
a2=18
a=18.

Długość przyprostokątnej wyraża się liczbą niewymierną. Możemy w dalszych rozważaniach uwzględniać wartość dokładną: 18 lub 32 (wyłączając czynnik przed znak pierwiastka) lub przybliżoną

18=4,24264,24
32=31,414...31,41=4,23.

Obliczamy obwód trójkąta.

Sposób I

Sposób II

L=18+18+6

L=32+32+6

L=218+6

L=62+6

L24,24+6

L6·1,41+6

L14,48

L14,46

Obwód prostokąta jest równy w przybliżeniu 14,5.

Przykład 2

Obliczymy promień okręgu opisanego na trójkącie prostokątnym równoramiennym ABC, którego pole jest równe 4,5 cm2.

R1eDkaWdnuE131
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Obliczymy długość przyprostokątnej, korzystając ze wzoru na pole trójkąta.
P=12ABBC, gdzie AB=BC

12AB2=4,5
AB2=9
AB=3,

bo

AB>0.

Promień okręgu opisanego na trójkącie jest równy połowie długości przeciwprostokątnej.

r=AC2
AC=AB2+BC2=9+9=32
r=322
r=1,52 cm.

Promień okręgu opisanego na trójkącie ABC jest równy 1,52 cm.

Przykład 3

Sześciokąt ABCDEF zbudowany jest z dwóch przystających równoramiennych trójkątów prostokątnych. Przeciwprostokątna w każdym z tych trójkątów ma długość 12. Stosunek długości odcinków EB do FE jest równy 2:1. Obliczymy obwód wielokąta ABCDEF.

Stosunek długości odcinków EB do FE jest równy 2:1, zatem

  • długość odcinka EB stanowi 23 długości odcinka FB,

  • długość odcinka FE stanowi 13 długości odcinka FB.

EB=23FB, EB=2312=8
EF=13FB, EF=1312=4.
R1cMoSMIKy6GD1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Oznaczmy przez a długość przyprostokątnej trójkąta A B F . Obliczamy a, korzystając z twierdzenia Pitagorasa.

a2+a2=122
2a2=144
a2=72
a=72
a=362=62.

Obliczamy obwód sześciokąta ABCDEF.

L=AF+FE+ED+DC+BC+BA
L=a+EF+a+a+EC-EB+a
L=4a+4+12-8
L=462+4+4
L=462+2.

Obwód sześciokąta jest równy 462+2.

Trójkąt o kątach 30°, 60°, 90°

Przykład 4

Bok trójkąta równobocznego ABC ma długość 2a. Obliczmy miary kątów i  długości boków trójkąta CDB, gdzie punkt D jest spodkiem wysokości poprowadzonej z wierzchołka C.

R19UjYifi7kwP1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

W trójkącie równobocznym każdy kąt ma miarę równą 60°. Kąt ABC jest kątem w trójkącie równobocznym, zatem jego miara jest równa 60°

DBC=60°.

Wysokość CD jest prostopadła do podstawy AB, zatem kąt CDB jest kątem prostym

CDB=90°.

Wysokość w trójkącie równobocznym jest zarazem dwusieczną kąta, zatem kąt DCB ma miarę 60°:2=30°

DCB=30°.

Miary kątów w trójkącie CDB są równe 30°, 60°, 90°.

Trójkąt DBC jest trójkątem prostokątnym, w którym przeciwprostokątna ma długość 2a.

Wysokość CD dzieli podstawę AB na dwa przystające odcinki

x=DB=12AB=122a=a.

Korzystając z twierdzenia Pitagorasa, obliczamy długość boku CD, czyli wysokość h trójkąta CDB

h2+a2=2a2
h2=4a2-a2
h2=3a2
h=a3,

bo a>0h>0.

Boki trójkąta CDB mają długości: 2a, a, a3.

Wysokość dzieli trójkąt równoboczny na dwa przystające trójkąty prostokątne.

Miary kątów w każdym z tych trójkątów są równe: 30°, 60°, 90°.

Jeśli oznaczymy przez 2a długość przeciwprostokątnej w tak otrzymanym trójkącie prostokątnym, to długości pozostałych boków są równe aa3 . Przy czym naprzeciw kąta o mierze 30° leży przyprostokątna, której długość jest dwukrotnie mniejsza od długości przeciwprostokątnej.

Ważne!

Trójkąt prostokątny o kątach 30°, 60°, 90°.

RbgyWVMQyISS21
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
  • 2a – długość przeciwprostokątnej,

  • a – długość przyprostokątnej leżącej naprzeciw kąta 30°,

  • a3 - długość przyprostokątnej leżącej przy kącie 30°.

Przykład 5

Torba wykonana jest z dwóch jednakowych kawałków skóry. Każdy z nich ma kształt trapezu równoramiennego, w którym ramię i krótsza podstawa mają długość 30 cm, a kąt rozwarty ma miarę 120°.

Ile cm2 skóry zużyto na wykonanie tej torebki?

Obliczymy pole powierzchni jednego z  kawałków skóry, z którego wykonana jest torebka, czyli pole odpowiedniego trapezu.

R1SP1N9OQ6Lsq1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Wysokość poprowadzona z  wierzchołka krótszej podstawy podzieliła trapez na czworokąt i trójkąt prostokątny o kątach 30°, 60°, 90°. Przeciwprostokątna w tym trójkącie ma długość 30 cm, zatem x=15 cm (przyprostokątna leżąca naprzeciw kąta o mierze 30°) i  h=153 cm (przyprostokątna leżąca przy kącie o mierze
30°).

Zatem wysokość trapezu jest równa 153 cm, a dłuższa podstawa ma długość

15 cm+30 cm+15 cm=60 cm.

Obliczamy pole trapezu.

P=60+302153
P=6753
P1170 cm2.

Obliczamy, ile cm2 skóry zużyto, aby wykonać torebkę.

2·1170=2340.

Na wykonanie torebki zużyto około 2340 cm2 skóry.

1
Ćwiczenie 1

Trójkąty na rysunkach są prostokątne i równoramienne. Wyznacz x na każdym z poniższych rysunków.

a)

RFf5WLf5BMtW4
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

b)

R1O4QZmomSqhx
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

c)

RKEVTKWJOfMLq
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Rc7hj9dHVIRTs
Uzupełnij odpowiedzi, przeciągając w luki odpowiednie liczby. a) Na pierwszym rysunku długość x wynosi 1. 5, 2. 112, 3. 2, 4. 2, 5. 1.
b) Na drugim rysunku długość x wynosi 1. 5, 2. 112, 3. 2, 4. 2, 5. 1.
c) Na trzecim rysunku długość x wynosi 1. 5, 2. 112, 3. 2, 4. 2, 5. 1.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RseMPrPBtG9Hx1
Ćwiczenie 2
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania. W trójkącie prostokątnym równoramiennym Możliwe odpowiedzi: 1. długość przynajmniej jednego z boków jest wyrażona liczbą niewymierną., 2. przeciwprostokątna jest dwukrotnie dłuższa od przyprostokątnej., 3. stosunek obwodu do długości przeciwprostokątnej jest równy 2 .
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 3
R2tps7RQxyb6G
Kąty trójkąta są równe 45°, 45°, 90°. Najdłuższy bok ma długość m. Oblicz sumę długości krótszych boków. Uzupełnij odpowiedź, przeciągając w luki odpowiednie liczby w odpowiedniej kolejności. m2 + 1. m22, 2. m2, 3. 2m2, 4. 3m22, 5. 2m22, 6. m2m, 7. m2 = 1. m22, 2. m2, 3. 2m2, 4. 3m22, 5. 2m22, 6. m2m, 7. m2 = 1. m22, 2. m2, 3. 2m2, 4. 3m22, 5. 2m22, 6. m2m, 7. m2 = 1. m22, 2. m2, 3. 2m2, 4. 3m22, 5. 2m22, 6. m2m, 7. m2
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 4
RnxImFeaKGWqK
Dany jest trójkąt prostokątny równoramienny. Oblicz obwód L tego trójkąta w podanych przypadkach. Uzupełnij zdania, przeciągając w luki odpowiednie liczby. Kiedy przyprostokątna tego trójkąta ma długość 2, wtedy obwód tego trójkąta wynosi 4 + 1. 42, 2. 12, 3. 32, 4. 22, 5. 2, 6. 6, 7. 22, 8. 52. Kiedy przeciwprostokątna tego trójkąta ma długość 72, wtedy obwód tego trójkąta wynosi 4 + 1. 42, 2. 12, 3. 32, 4. 22, 5. 2, 6. 6, 7. 22, 8. 52. Kiedy pole tego trójkąta jest równe 8, wtedy obwód tego trójkąta wynosi 8 + 1. 42, 2. 12, 3. 32, 4. 22, 5. 2, 6. 6, 7. 22, 8. 52.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 5
RLFAaHCaZzqnk
Czy istnieje trójkąt prostokątny równoramienny, którego długości boków wyrażają się liczbami naturalnymi? Zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Nie, nie istnieje., 2. Tak, istnieje.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 6

Czy w poniższym trójkącie ABC bok BC jest najdłuższy?

R1JVheq5mm0iI1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1S7nAylonm5F
Wybierz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Tak, ponieważ trójkąt ma dwa równe kąty., 2. Nie, trójkąt jest prostokątny i BC jest jego przeciwprostokątną., 3. Nie, ponieważ trójkąt ma dwa równe kąty., 4. Tak, trójkąt jest prostokątny i BC jest jego przeciwprostokątną.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 7

Zapoznaj się z poniższym rysunkiem, na którym znajdują się trzy trapezy.

RwQGti9IzAuUS1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1JgmsdYGlO9W
Uzupełnij obwody trapezów, wpisując w luki odpowiednie liczby. a) L=Tu uzupełnij + Tu uzupełnij 2 cm b) L=Tu uzupełnij + Tu uzupełnij2 cm c) L=Tu uzupełnij2 + Tu uzupełnij
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 8
RXbO3CvilMN8e
Miara kąta rozwartego równoległoboku jest równa 135°. Dłuższy bok jest równy 16 dm. Oblicz obwód równoległoboku, wiedząc, że jego wysokość opuszczona na dłuższy bok jest równa 2 dm. Uzupełnij poniższe zdanie, wpisując w luki odpowiednie liczby. Obwód tego równoległoboku wynosi (Tu uzupełnij+Tu uzupełnij2 ) dm.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 9

Zapoznaj się z poniższym rysunkiem, na którym znajdują się trzy trójkąty.

a)

R1Xa1S2LN1eyN
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

b)

R12S05xqFapif
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

c)

R1Tlk6pdlhCb5
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RzB1oK4SGycjG
Uzupełnij obwody trójkątów, przeciągając w luki odpowiednie liczby. a) L= 1. 20+73, 2. 15+53, 3. 10,5+3,53, 4. 12+43
b) L= 1. 20+73, 2. 15+53, 3. 10,5+3,53, 4. 12+43
c) L= 1. 20+73, 2. 15+53, 3. 10,5+3,53, 4. 12+43
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 10

Zapoznaj się z poniższym rysunkiem trójkąta.

RVYDxGMe1D3QR1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1FsoTN2lMPLk
Prawda czy fałsz? Zaznacz wszystkie zdania prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. k = 3 3 , 2. a = 18 , 3. a - k = 2 , 4. k = 3 2
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 11
RhxOVJiiplB9h
W trójkącie prostokątnym stosunek miary kątów ostrych jest równy 2:1. Krótsza przyprostokątna ma długość 10. Oblicz obwód trójkąta. Uzupełnij odpowiedź, przeciągając w luki odpowiednie liczby. Obwód trójkąta wynosi 1. 20, 2. 40, 3. 30, 4. 5, 5. 10, 6. 50 + 1. 20, 2. 40, 3. 30, 4. 5, 5. 10, 6. 503.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 12

Zapoznaj się z poniższym rysunkiem trójkąta.

R1Fhn6ayqXxmI1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R17kI4VXkSk4l
Zaznacz informację, którą można odczytać z rysunku. Możliwe odpowiedzi: 1. x + y = 2 3 , 2. x + y = 3 2 , 3. x + y = 4 3 , 4. x + y = 2 + 3
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 13

Metalowy element ozdobny ma kształt trapezu przedstawionego na rysunku. Ile m2 blachy potrzeba na jego wykonanie?

R1D4se1nZsUJn1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RT3DATBxMhtwt
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
21
Ćwiczenie 14

Punkty: E, F, G są środkami boków trójkąta równobocznego ABC. Punkt D jest punktem przecięcia środkowych boków tego trójkąta i DE=2.

R1cWUK76EK2N11
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RWiGXcGOljt20
Połącz w pary wielokąty z odpowiadającymi im obwodami. trójkąt EDB Możliwe odpowiedzi: 1. L=3·43=123, 2. L=6+43+23=6+63, 3. L=2+4+23=6+23, 4. L=2+2+23+23=4+43 trójkąt EAB Możliwe odpowiedzi: 1. L=3·43=123, 2. L=6+43+23=6+63, 3. L=2+4+23=6+23, 4. L=2+2+23+23=4+43 trójkąt ABC Możliwe odpowiedzi: 1. L=3·43=123, 2. L=6+43+23=6+63, 3. L=2+4+23=6+23, 4. L=2+2+23+23=4+43 czworokąt FDEC Możliwe odpowiedzi: 1. L=3·43=123, 2. L=6+43+23=6+63, 3. L=2+4+23=6+23, 4. L=2+2+23+23=4+43
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 15
Rs2ygpC9jqCKU
Szerokość prostokąta jest równa 4 dm. Znajdź sumę długości przekątnych tego prostokąta, wiedząc, że przecinają się one pod kątem 120°. Uzupełnij odpowiedź, wpisując w luki odpowiednie liczby. Suma długości przekątnych wynosi Tu uzupełnij dm+Tu uzupełnijdm=Tu uzupełnijdm
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 16

Dany jest okrąg o  środku w punkcie S i promieniu 3m, gdzie m jest liczbą naturalną dodatnią. Z punktu P leżącego poza okręgiem poprowadzono styczne do okręgu, przecinające się pod kątem 120°. Ile wynosi długość odcinka SP? Rozważ dwa przypadki.

R18MbvpV5OlYM
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
3
Ćwiczenie 17
RnaasMGOBCb1t
Przekątna prostokąta długości 8 cm jest nachylona do dłuższego boku pod kątem 30°. Oblicz pole i obwód tego prostokąta. Uzupełnij równości, przeciągając w luki odpowiednie liczby. P=1. 163, 2. 143, 3. 8 + 83, 4. 8 + 85, 5. 4 + 43, 6. 165 cm2 L=1. 163, 2. 143, 3. 8 + 83, 4. 8 + 85, 5. 4 + 43, 6. 165 cm
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
3
Ćwiczenie 18
RIkHUstYxNbKY
Na trójkącie opisano okrąg o promieniu 7 dm. Oblicz trzy wysokości trójkąta, wiedząc, że miary kątów tego trójkąta są w stosunku 3:2:1. Uzupełnij równości, przeciągając w luki odpowiednie liczby. h1= 1. 3,53, 2. 2,53, 3. 83, 4. 63, 5. 6, 6. 73, 7. 4,53, 8. 8, 9. 7 dm h2= 1. 3,53, 2. 2,53, 3. 83, 4. 63, 5. 6, 6. 73, 7. 4,53, 8. 8, 9. 7 dm h3= 1. 3,53, 2. 2,53, 3. 83, 4. 63, 5. 6, 6. 73, 7. 4,53, 8. 8, 9. 7 dm
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
3
Ćwiczenie 19

Zapoznaj się z poniższym rysunkiem i oblicz długość x w każdym rombie. Uzupełnij luki w zdaniach, wpisując odpowiednią liczbę.

R4fPjPZKmOlUl1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1Qbt8zwserNZ
W rombie A długość x wynosi Tu uzupełnij3. W rombie B długość x wynosi Tu uzupełnij. W rombie C długość x wynosi Tu uzupełnij.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.