Materiał ten poświęcony jest figurom podobnym. Analizując zawarte tu przykłady, dowiesz się, jak wyznaczyć skalę podobieństwa figur oraz jak obliczyć wymiary figury podobnej, znając tylko skalę jej podobieństwa.
RLf2bXObqH8aO11
Ważne!
Figury, które mają ten sam kształt, ale które mogą mieć inną wielkość, nazywamy podobnymi.
R1YxIvfpDaUc81
Figura jest podobna do figury . Symbolicznie zapisujemy
.
Skala podobieństwa
R1YUS1TpQO8Te1
1
Ćwiczenie 1
RCT7vM7uUmFjD
RY6qRCdxIBxXW1
1
Ćwiczenie 2
RDd1poba2yPaK
R1Jhgqndkedl211
RZ1MUhZNwglvG11
RzJRw9Sj1dR361
Pierwszą z fotografii zmniejszono. Wymiary drugiej fotografii stanowią odpowiednich wymiarów pierwszej fotografii.
Wymiary trzeciej fotografii stanowią odpowiednich wymiarów pierwszej fotografii.
Zatem druga z fotografii jest obrazem pierwszej w skali , a trzecia jest obrazem pierwszej w skali .
Prostokąty, w kształcie których są fotografie, to figury podobne. Powiemy, że drugi jest podobny do pierwszego w skali , a trzeci do pierwszego w skali .
Ważne!
Skalą podobieństwa nazywamy liczbę , wyrażającą stosunek odpowiadających sobie odcinków w figurach podobnych.
Przykład 1
Figurę przedstawiono w skali , otrzymując figurę .
RE8RvRuMupv691
Figury i to figury podobne. Figura jest podobna do figury w skali . Figura jest podobna do figury w skali .
Ważne!
Niech figury i będą podobne w skali .
Jeśli , są punktami figury , a punkty , są odpowiadającymi im punktami figury , to .
11
Ćwiczenie 3
R1LPIy8Vmtub9
Określ skalę podobieństwa figur.
R12E3MyOywdKf1
Przykład 2
Okrąg jest podobny do okręgu w skali . Średnica okręgu jest równa . Oblicz pole koła, którego promień jest równy promieniowi okręgu .
Oznaczmy:
– średnica okręgu ,
– średnica okręgu .
Okrąg jest podobny do okręgu w skali . Zapisujemy wynikającą stąd proporcję i wyznaczamy średnicę drugiego z okręgów.
.
Średnica okręgu jest równa , zatem promień tego okręgu wynosi .
Obliczamy pole koła o promieniu .
.
Pole koła jest równe .
Ważne!
Każde dwie figury przystające są podobne. Ich skala podobieństwa wynosi .
R1MwRD4ZCC1Jm1
Przykład 3
Ogrodzenie zbudowane jest z elementów, z których każdy podobny jest do sąsiedniego w skali .
RnRyNpogSPYOx1
W skład porcelanowego serwisu do kawy wchodzi filiżanek, podobnych jedna do drugiej w skali .
RpS5t0Lt6TDze1
Przykład 4
Przykłady figur podobnych.
W życiu codziennym często spotykamy się z obiektami, które przypominają figury podobne.
R17VLg7UUOP1f1
Ważne!
Figury geometryczne podobne to na przykład:
dwa dowolne odcinki,
dwa dowolne okręgi,
dwa dowolne kwadraty.
RgE4mB7IdraPe1
Ważne!
Każde dwa odcinki są podobne. Każde dwa okręgi są podobne. Każde dwa kwadraty są podobne.
R1Xjfu2zxPepj1
Każde dwie kule są podobne.
Każde dwa sześciany są podobne.
Przykład 5
Na planie wykonanym w skali dywan leżący w pokoju Wieśka jest przedstawiony jako kwadrat o przekątnej długości . W rzeczywistości dywan leży pośrodku pokoju i jest oddalony od każdej ze ścian o . Oblicz pole powierzchni podłogi pokoju Wieśka.
Kwadrat, w kształcie którego jest dywan leżący w pokoju Wieśka, jest podobny w skali do kwadratu przedstawiającego go na planie.
Obliczmy rzeczywistą długość przekątnej dywanu.
.
Korzystamy ze wzoru na długość przekątnej kwadratu i obliczamy długość boku kwadratu.
.
Teraz możemy obliczyć długość boku kwadratu, w kształcie którego jest podłoga.
.
Obliczamy pole powierzchni podłogi – jako pole kwadratu.
.
Pole powierzchni podłogi pokoju Wieśka jest równe około .
Otrzymywanie figur podobnych
Pokażemy na przykładach, jak można skonstruować figurę podobną do danej.
1
Przykład 6
Skonstruujemy odcinek podobny do danego odcinka w skali .
RxNBVrmeZN01A1
2
Ćwiczenie 4
Wyobraź sobie dowolny czworokąt. Zaproponuj sposób konstrukcji figury podobnej w skali do tego czworokąta.
Narysuj dowolny czworokąt.
Zaproponuj sposób konstrukcji figury podobnej w skali do tego czworokąta.
R1ZPk5q7GAK4r
Skorzystaj z podanej konstrukcji odcinka podobnego do danego.
Aby skonstruować czworokąt podobny do danego czworokąta w skali , postępujemy analogicznie jak przy konstrukcji odcinka podobnego do danego. Czyli wybieramy dowolny punkt np. i przez wierzchołek czworokąta prowadzimy półproste: , , , . Następnie na tych półprostych zaznaczamy takie punkty , , , , że , , , .
RQniuELjOMQDP2
Ćwiczenie 5
R1Fxgazwp9jr82
Ćwiczenie 6
RePUODdg6P48v2
Ćwiczenie 7
RhriChFBzuHI52
Ćwiczenie 8
1
Ćwiczenie 9
R9ZyuI2uzIqZY
R1SU65oZTcXMN1
2
Ćwiczenie 10
Narysuj dowolny odcinek.
Znajdź konstrukcyjnie odcinek
dwa razy dłuższy,
cztery razy dłuższy,
trzy razy dłuższy.
RFgvDHELcXzeP
Skorzystaj z konstrukcji zamieszczonej w przykładzie.
Przykładowa odpowiedź.
RTqodMmgShQAT
R1VnrkUUO5Esc
Ćwiczenie 10
Ćwiczenie 11
Narysuj trzy różne odcinki i oznacz ich długości literami , i . Podaj długość odcinka , aby spełniona była każda z poniższych równości.
Rj7Q9HDskfBSE
Wyobraź sobie trzy odcinki różnej długości. Oznaczmy je literami , i . Zastanów się, jaką długość musi mieć odcinek , aby spełniona była każda z poniższych równości.
R1ToPnMmgJ7BW
2
Ćwiczenie 12
Udowodnij, że każda figura osiowosymetryczna składa się z dwóch figur podobnych.
RA2wnp1bWp3qt
Zastanów się, w jaki sposób oś symetrii dzieli figurę.
Korzystając z faktu, że figura osiowosymetryczna ma oś symetrii, która dzieli tę figurę na dwie figury przystające, dostajemy, że każda figura osiowosymetryczna składa się z dwóch figur podobnych.
2
Ćwiczenie 13
Udowodnij, że dwusieczna kąta dzieli ten kąt na dwa kąty podobne.
RpJjzp1hA1eJP
Skorzystaj z definicji dwusiecznej kąta.
Dwusieczna kąta jest to półprosta o początku w wierzchołku kąta, dzieląca ten kąt na dwa kąty przystające.
Zatem z definicji dostajemy, że dwusieczna kąta dzieli ten kąt na dwa kąty podobne.
2
Ćwiczenie 14
Figura jest podobna do figury w skali . Figura jest podobna do figury w skali . Czy figury i są podobne? Jeśli tak, to w jakiej skali? Jeśli nie, podaj przykład.
R1E23M5spVkvE
Zastanów się, czy figury i mogą mieć różne kształty, skoro obie są podobne do figury .
Tak, w skali
2
Ćwiczenie 15
Figura jest podobna do figury w skali . Figura jest przystająca do figury . Czy figury i są podobne? Jeśli tak, to w jakiej skali? Jeśli nie, podaj przykład.