zależności

Związki Miarowe w Trójkątach i Wielokątach

📘 Związki Miarowe – Interaktywny Schemat

Kliknij na nagłówek, aby rozwinąć lub zwinąć sekcję. Wpisz liczby w pola, aby obliczyć wynik!

🔹 1. Dwusieczna w trójkącie

Dwusieczna kąta wewnętrznego w trójkącie dzieli przeciwległy bok na odcinki proporcjonalne do pozostałych boków trójkąta.

ADDB = ACBC

Schemat kroków:

  • Narysuj trójkąt i dwusieczną kąta.
  • Oznacz boki i odcinki, na które dwusieczna dzieli bok.
  • Zapisz proporcję zgodnie ze wzorem.
  • Podstaw znane długości i rozwiąż równanie.

Interaktywny Przykład:

W trójkącie ABC, dwusieczna kąta C dzieli bok AB na odcinki AD i DB. Wpisz długości boków, aby znaleźć AD.

Wynik: AD = 8

🔹 2. Pole trójkąta (różne wzory)

(a) Z użyciem wysokości

P = 12 · a · h
Pole: P = 30

(b) Wzór Herona (gdy znamy 3 boki)

P = √[ p(p-a)(p-b)(p-c) ]

gdzie p = a+b+c2 (połowa obwodu)

Pole: p = 8, P = 12

(c) Z promieniem okręgu wpisanego (r)

P = p · r

gdzie p = a+b+c2 (połowa obwodu)

Pole: P = 24

(d) Z promieniem okręgu opisanego (R)

P = a · b · c4 · R
Pole: P = 6

🔹 3. Promienie okręgu wpisanego (r) i opisanego (R)

Promień okręgu wpisanego (r)

r = Pp

gdzie P to pole trójkąta, a p to połowa jego obwodu.

Promień: r = 2

Promień okręgu opisanego (R)

R = a · b · c4 · P

gdzie a, b, c to boki, a P to pole trójkąta.

Promień: R ≈ 4.7

🔹 4. Wielokąty foremne

Kąt wewnętrzny

α = (n – 2) · 180°n

gdzie n to liczba boków.

Kąt: α = 135°

Kąt środkowy

θ = 360°n

gdzie n to liczba boków.

Kąt: θ = 36°

📊 Podsumowanie Kluczowych Wzorów

  • ✅ Dwusieczna → tworzy proporcje odcinków na przeciwległym boku.
  • ✅ Pole trójkąta → można liczyć na wiele sposobów (z wysokością, wzorem Herona, z promieniami okręgów).
  • ✅ Promienie r i R → wzory łączące pole, obwód i boki trójkąta.
  • ✅ Wielokąty foremne → miary kątów zależą tylko od liczby boków (n).

📝 Przykładowe Zadania Maturalne z Rozwiązaniami

Zadanie 1: Promień okręgu wpisanego w trójkąt prostokątny

Treść: Wskaż promień okręgu wpisanego w trójkąt prostokątny o przyprostokątnych 6 cm i 8 cm.

Krok 1: Oblicz przeciwprostokątną (c).

Używamy twierdzenia Pitagorasa: a² + b² = c²

6² + 8² = c² => 36 + 64 = c² => c² = 100 => c = 10 cm

Krok 2: Oblicz pole (P) i połowę obwodu (p).

Pole trójkąta prostokątnego: P = a · b2. Połowa obwodu: p = a + b + c2.

P = 6 · 82 = 24 cm²
p = 6 + 8 + 102 = 242 = 12 cm

Krok 3: Użyj wzoru na promień okręgu wpisanego.

Korzystamy ze wzoru: r = Pp (z sekcji 3).

r = 2412 = 2 cm
Odpowiedź: Promień wynosi 2 cm.

Zadanie 2: Pole trójkąta o danych bokach

Treść: Ile wynosi pole trójkąta o bokach 4, 5, 7?

Krok 1: Oblicz połowę obwodu (p).

p = 4 + 5 + 72 = 162 = 8

Krok 2: Użyj wzoru Herona.

Korzystamy ze wzoru: P = √[ p(p-a)(p-b)(p-c) ] (z sekcji 2b).

P = √[ 8 · (8-4) · (8-5) · (8-7) ]
P = √[ 8 · 4 · 3 · 1 ] = √96

Krok 3: Uprość pierwiastek.

√96 = √(16 · 6) = 4√6
Odpowiedź: Pole wynosi 4√6.

Zadanie 3: Twierdzenie o dwusiecznej

Treść: W trójkącie ABC o boku |AC| = 18, dwusieczna CD dzieli bok AB w stosunku |BD|:|DA| = 1:6. Wskaż długość boku CB.

Krok 1: Zapisz proporcję z twierdzenia o dwusiecznej.

Twierdzenie mówi, że: |CB||AC| = |BD||DA| (zgodnie z ideą z sekcji 1).

|CB|18 = 16

Krok 2: Rozwiąż równanie.

Mnożymy obie strony przez 18.

|CB| = 16 · 18 = 3
Odpowiedź: Długość boku CB wynosi 3.