I. Síkgeometriai alapfogalmak, szögek, szögpárok

15. modul: SÍKIDOMOK

7

I. Síkgeometriai alapfogalmak, szögek, szögpárok Módszertani megjegyzés: A jelen modult többnyire kibővített ismétlésnek szántuk, és fő célja az alapfogalmak és az alapismeretek felidézése, kiegészítése. Ezért csak az alapvető összefüggésekhez köthető feladatok kerültek az anyagrészbe. A geometria legfontosabb alapfogalmai: a tér, a sík, az egyenes, illetve a vonal, és a pont. A síkok a térben helyezkednek el, a sík a teret két féltérre bontja. Mi most elsősorban a sík geometriájával fogunk foglalkozni A sík egy egyenese a síkot két félsíkra bontja.

Az egyenest egy pontja két félegyenesre bontja,

két különböző pontja az egyenesen egy szakaszt határoz meg.

A síkban két egyenesnek vagy van közös pontja, akkor metszik egymást, vagy nincs, akkor párhuzamosak.

Két párhuzamos egyenes távolsága a két egyenes pontjait összekötő szakaszok közül a legrövidebb szakasz hossza. A metsző egyenesek távolsága nulla.

8

MATEMATIKA „A” • 9. SZAKISKOLAI ÉVFOLYAM

TANÁRI KÉZIKÖNYV

Ez általánosan is igaz: két alakzat távolságán a különböző alakzatok pontjait összekötő szakaszok közül a legrövidebb szakasz hosszát értjük. Ha van közös pontjuk, akkor távolságuk nulla.

Egy pontból kiinduló két félegyenes szöget zár be egymással. Megjegyzés: Látható, hogy két szög keletkezik. Ha külön nem jelezzük, akkor a két félegyenes szögén a kisebb szöget értjük.

Szögek nagyságát többféle módon mérhetjük. Leggyakrabban a teljes szög

választjuk mértékegységnek, ez az 1o. Egy adott egyenesre bocsátott merőleges egyenesnek az adott egyenessel bezárt szögét derékszögnek nevezték el. A derékszög 90o-os.

1 -ad részét 360


9

A szöget úgy is származtathatjuk, hogy egy félegyenest a kezdőpontja körül elforgatunk. Ez esetben a szöget az elforgatás ívével mérjük. A szögeket nagyság szerint a következő csoportokba soroljuk:

A szög konvex, ha a szögtartományban bárhol kiválasztunk két pontot, akkor az őket össze-

kötő szakasz teljes egészében a szögtartományban van. Konvex szögek a hegyesszög, a derékszög, a tompaszög. A szög konkáv, ha a szögtartományban találunk két olyan pontot, hogy az őket összekötő

szakasz nincs teljes egészében a szögtartományon belül. A homorúszög konkáv.

Egyenlő szögpárok Az egyenlő szögpárok közül a következőket ismertük meg korábban: •

Egyállású szögek: száraik páronként párhuzamosak és azonos

irányúak. (Ha egy egyenes két párhuzamos egyenest metsz, a metsző egyenes azonos oldalán keletkező egyenlő szögek egyállású szögek.)

10 MATEMATIKA „A” • 9. SZAKISKOLAI ÉVFOLYAM

•

TANÁRI KÉZIKÖNYV

Váltószögek: száraik páronként párhuzamosak, és ellenkező irá-

nyúak. Ilyenek például egy Z-betű szára által az alsó és felső vízszintes szakaszokkal bezárt szögek.

•

Csúcsszögek: speciális váltószögek; egy-egy száruk egy

egyenest alkot. Ha két egyenes egymást metszi, négy szög keletkezik. Ezek közül az átellenes szögpárokat csúcsszögeknek nevezzük. A keletkezett szögek közül 2-2 egyenlő nagyságú. Két egymást metsző egyenes szögén a keletkezett szögek közül a kisebbik szöget értjük. •

Merőleges szárú szögek: száraik páronként merőlegesek egymásra; a merőleges szárú

szögek között vannak egyenlők és olyanok is, amelyek 180°-ra egészítik ki egymást.

Egymást kiegészítő szögpárok Pótszögeknek nevezünk két szöget, ha összegük 90°.

A kiegészítő szögek 180°-ra egészítik ki egymást (összegük 180°):

mellékszögek

társszögek


11

Módszertani megjegyzés: Csoportalakítás után minden csoportnak adjunk a 15.1 feladatlapból

1-1 példányt és 15 percet a megoldásra. A feladatokat a csoportok minden tagja megoldja, és a megoldásokat egyenként egyeztetik csoporton belül. A 15 perc letelte után diák-kvartett módszerének megfelelően történik az ellenőrzés: a tanár megmondja, hogy melyik feladatra kér választ, a csoportok szóvivői jelentkeznek, majd a tanár által kiválasztott szóvivő elmondja a megoldást. Ezután megbeszélik a hallottakat, a tanár azonnal értékel. A feladatlap célja az egyenes, félegyenes, pont fogalmának tisztázása, és a szögek, szögpárok vizsgálata. VONALZÓRA ÉS SZÖGMÉRŐRE SZÜKSÉG VAN A FELADATLAP MEGOLDÁSÁHOZ ! 15.1 feladatlap:

Ha a feladatlapot itt kívánjuk alkalmazni, akkor fel kell idézni a trapéz fogalmát, illetve a szögek jelölési módját, mert az csak a következőkben kerül ismétlésre, illetve bevezetésre.

1. Rajzold meg az ábrán látható trapézt! Hosszabbik alapja 9 cm, szárai 4 cm és 5 cm, magassága 3 cm. Hosszabbítsd meg az oldalait!

2. Jelöld α-val a DAB szöget! Egészítsd ki a következő mondatokat! a) Az α szög egyik szára az … pontból kiinduló, …-t tartalmazó ……………, másik szára az …………………………………... b) Az e …………… ……………… az … egyenessel. c) A trapéz szárai az … és … szakaszok. d) A … a trapéz rövidebb ………, és része az f …………nek. Megoldás:

a) Az α szög egyik szára az A pontból kiinduló, D-t tartalmazó félegyenes, másik szára az A pontból kiinduló, B-t tartalmazó félegyenes. b) Az e egyenes párhuzamos az f egyenessel. c) A trapéz szárai az AB és BC szakaszok. d) A DC a trapéz rövidebb alapja, és része az f egyenesnek.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

3. Szögmérővel mérd meg a szögeket, és állapítsd meg, hogy mely szögek egyenlők a trapézban! Megoldás: Fontos, hogy a gyerekek találják meg a szögpárokat (az egyállású szögeket, illetve

váltószögeket, valamint a csúcsszögeket).

4. Végezz méréseket és állapítsd meg, hogy mely szögek egészítik ki egymást 180°-ra a trapézban! Megoldás: Fontos, hogy a gyerekek találják meg a mellékszögeket és a társszögeket.

Ezután minden csoportnak adjunk egyet a 15.2 kártyakészletből, amelyen a szögek elnevezése, nagysága és ábrája található. A feladat az, hogy válogassák össze a megfelelőket. Az értékelés a kirakás gyorsasága szerint történik.

Feladatok Módszertani megjegyzés: Az 1 – 3. feladatokat önálló feldolgozásra házi feladatnak célszerű

feladni. Az ellenőrzéshez segítséget nyújt a bemutató, amelyben az 1 – 3. feladatok kitűzése és az 1 – 2. feladatok megoldása is szerepel. Az itt szereplő feladatokból nem kell mindet megoldani, de lehetőségünk adódik a differenciálásra.

1. A fenti szöveg alapján írd a következő ábra megfelelő helyeire az egymást kiegészítő

szögpárokat!


13

Megoldás:

2. Töltsd ki az ábra hiányzó részeit!

Megoldás:

3. Melyik szöghöz társíthatók a következő fogalmak: α pótszöge, β csúcsszöge, β mellék-

szöge, β társszöge?


TANÁRI KÉZIKÖNYV

Megoldás: α pótszöge: 1, 2; β csúcsszöge: 5; β mellékszöge: 4; β társszöge: 3. Módszertani megjegyzés: A 4 – 7. feladatokból válogassunk feladatokat a tanulócsoportnak

megfelelő számban és nehézségben. Megoldásukhoz a diák-kvartett vagy az ellenőrzés párban módszer ajánlott.

4. Egészítsd ki a mondatot! Egy hegyesszög és egy tompaszög összege lehet ……………

…………………………………………………………………………………………. Megoldás: Egy hegyesszög és egy tompaszög összege lehet tompaszög, egyenesszög vagy

homorúszög.

5. Keress egyenlő és egymást kiegészítő szögpárokat a következő ábrákon! Betűzd meg a

szögeket!

6. Megadták, hogy egy szög mennyivel kisebb a mellékszögénél. Számítsd ki a szöget és a

mellékszögét! a) 100°; Megoldás:

b) 20°;

c) 200°;

d) 75°;

e) 23,8°;

a) 40°, 140°;

b) 80°, 100°;

c) nem lehetséges;

d) 52,5°; 127,5°;

e) 78,1°; 101,9°;

f) 89,4°; 90,6°.

f) 1,2°.

7. Rajzolj egy trapézt, és hosszabbítsd meg az oldalakat a csúcsokon túl! Keress egyenlő

és egymást kiegészítő szögpárokat az ábrán! Végezd el a feladatot paralelogramma esetében is!


15

II. Alapszerkesztések Ha ábrákat készítünk, akkor sok esetben használunk derékszögű vonalzókat és különböző sablonokat, mint például olyanokat, amelyekkel téglalapokat, szabályos háromszögeket, görbe vonalakat rajzolhatunk. Ha ezeket használjuk, akkor általában azt mondjuk, hogy rajzolunk, nem pedig azt, hogy szerkesztünk. A két derékszögű háromszög csúsztatásával könnyen rajzolhatunk párhuzamos, illetve merőleges egyeneseket.

Az igazi szerkesztés csak körző és egyélű vonalzó használatát engedi meg. Beszédes ábrákkal ismételjük át a következő szerkesztéseket: Szakasz felezése

16 MATEMATIKA „A” • 9. SZAKISKOLAI ÉVFOLYAM Szög másolása

Szög felezése

Egyenesre merőleges szerkesztése adott külső pontból

TANÁRI KÉZIKÖNYV


17

Egyenes adott pontjára merőleges szerkesztése

Párhuzamos egyenespár szerkesztése egymást követő két merőleges szerkesztésével történhet.

Feladatok 8. Rajzolj egy tetszőleges, 180o-nál kisebb szöget, és

a) másold le, b) felezd meg! Megoldás: a szerkesztésre adott ábra alapján.

9. Rajzolj egy tetszőleges egyenest, és rajzolj egy erre merőleges egyenest,

a) egy adott külső pontból. b) az adott egyenes egy adott pontjában! Megoldás: a szerkesztésre adott ábra alapján.

10. Rajzolj egy tetszőleges szakaszt, és azt felezd meg! Megoldás: a szerkesztésre adott ábra alapján.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

III. Háromszögek Módszertani megjegyzés: A síkidomok feldolgozását csoportalakítással kezdjük. Minden ta-

nuló kap egy kártyát a 15.3 kártyakészletből. Azok kerülnek egy csoportba, akiknek a kártyáján ugyanarra a síkidomra vonatkozó kijelentés szerepel, és a csoporton belül egyeztetik a tulajdonságokat. A kártyák szétosztása véletlenszerűen is történhet, azonban az itt felsorolt kijelentések közül az utolsóból a legnehezebb kitalálni, hogy milyen síkidomra vonatkozik, ezért ajánlott azokat a kártyákat jobb képességű tanulóknak adni. A négyszögek kitalálása több tanulónak is problémát okoz. Miután megkapták a kártyákat, kérdezzük meg, hogy ki nem érti, vagy ki az, aki nem tudja, hogy milyen sokszögről szól az állítás. A sokszögek (háromszögek, négyszögek) tulajdonságainak megbeszélésére is lehetőséget ad, hogy ha a problémás kérdéseket megbeszéljük az egész osztállyal. Ez a feldolgozás abban segíti a tanárt, hogy megismerje, milyen ismereteket hoztak magukkal a tanulók az általános iskolából. Továbbá fel is elevenítik a tanulók elhalványult, vagy feledésbe merült ismereteit! Fontos! A tulajdonságok igazak, de nem definíciók. Ezt tudatosítani kell! A definíció szükséges és elégséges feltételt ad meg. Az itt leírt tulajdonságokra ez általában nem igaz. A kijelentések: Egyenlőszárú háromszög: Ennek a síkidomnak három szögéből kettő egyenlő. Olyan három-

szög, amelynek egyik magassága felezi az egyik oldalt. Oldalai: egy alap és két szár. Olyan háromszög, amelynek egyik szögfelezője felezi az egyik oldalt. Derékszögű háromszög: Van két befogója és egy átfogója. Érvényes rá a Pitagorasz-tétel. a, b

és c oldalára fennáll az a2 + b2 = c2 összefüggés. Olyan háromszög, amelynek egyik szöge egyenlő a másik kettő összegével. Kör: Egy adott ponttól egyenlő távolságra levő pontok halmaza. Van érintője, átmérője, suga-

ra. Ez a síkidom szoros kapcsolatban áll egy ókori görög tudóssal és egy görög betűvel. Ha ez a síkidom háromszög köré rajzolható, akkor a síkidom egy nevezetes pontját a háromszög oldalfelező merőlegeseinek metszéspontja adja. Trapéz: Két szára és két alapja van. Olyan négyszög, amelynek van párhuzamos oldalpárja.

(Általános esetben csak egy párhuzamos oldalpárja van.) Ha egy háromszöget elmetszünk egy olyan egyenessel, amelyik az egyik oldalával párhuzamos, akkor ilyen négyszöget kapunk. Ha szimmetrikus ez a négyszög, akkor az egy-egy alapon fekvő szögei egyenlők.


19

Paralelogramma: Olyan négyszög, amelynek van két párhuzamos oldalpárja, és általános

esetben a szögei nem derékszögek. Átlói felezik egymást, de nem minden esetben felezik a négyszög szögeit, és szögei nem minden esetben derékszögek. Olyan négyszög, amelynek két-két szemközti oldala egyenlő, és szögei nem minden esetben derékszögek. Olyan szimmetrikus trapéz, amelynek alapjai egyenlő hosszúak, de a szögei nem biztos, hogy derékszögek. Rombusz: Olyan négyszög, amelynek oldalai egyenlők, de szögei nem biztos, hogy derékszö-

gek. Noha ennek a négyszögnek minden oldala egyenlő, nem biztos, hogy rajzolható köré kör (amelyik minden csúcsán átmegy). Ez a négyszög olyan paralelogramma, amelynek az egymás melletti oldalai egyenlő hosszúak. Ez a négyszög olyan deltoid, amelynek a szomszédos oldalai egyenlő hosszúak. Négyzet: Ennek a négyszögnek egyenlők az oldalai és a szögei. Ez a négyszög derékszögű

rombusz. Olyan téglalap, amelynek szomszédos oldalai egyenlő hosszúak. Olyan négyszög, amelynek átlói egyenlő hosszúak és merőlegesek egymásra. Téglalap: Olyan négyszög, amelynek minden szöge derékszög, de nem biztos, hogy egyenlők

az oldalai. Derékszögű paralelogramma, de nem okvetlenül rombusz. Ha ennek a négyszögnek az oldalai egyenlők lennének, négyzetnek hívnák. Ennek a négyszögnek az átlói egyenlők és felezik egymást, de oldalai nem biztos, hogy egyenlők. Szabályos hatszög: Olyan konvex hatszög, amelynek oldalai egyenlők. Az átlóival ez a sok-

szög hat egybevágó szabályos háromszögre bontható. Megszerkeszthetjük úgy, hogy egy körvonalra a sugarát hatszor rámérjük. Ennek a konvex hatszögnek minden szöge egyenlő.

Módszertani megjegyzés: Füllentős feladat következik. Minden csoport megmondja egy má-

siknak, hogy neki milyen síkidomot kellett kitalálni, így a már átgondolt síkidom helyett egy másikra kell összpontosítaniuk. A feladat két igaz és egy hamis állítás megfogalmazása. A csoportok választanak egy szóvivőt, aki az állításokat felolvassa, és a többi csoport eldönti, hogy a háromból hányas számú volt a hamis, és a szóvivők a tanár jelére egyszerre, felemelt kézzel mutatják a hamis állítás számát. A tanár minden választ értékel (pontrendszer), megbeszélik a helyes választ, és a végén összesítik a pontverseny eredményét. Jobb képességű tanulókkal a definíció és bizonyított tétel közötti különbséget is megemlíthetjük. Ez azért fontos, mert a tények és vélemények különbözőségére is rávilágít, és segíti például a jogszabályok értelmezését – az értelmező rendelkezések részben definiálják a törvényben szereplő fogalmakat.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

A síkidomok és tulajdonságaik a mindennapokban fontos szerepet játszanak. Például a házak és terek építése, burkolása során, szabásminta elkészítésekor, a megtervezett bútor anyagköltségének megbecsüléséhez szükséges, hogy a síkidomokat meg tudjuk tervezni, a kerületüket és területüket ki tudjuk számítani, és ismerjük a legfontosabb tulajdonságaikat. Módszertani megjegyzés: Első lépésként a síkidomokat meg kell tudnunk különböztetni egy-

mástól. A következő feladatok a síkidomok különböző csoportosítására összpontosítanak, hogy a tanulók ezáltal is pontosítsák ismereteiket. A sokszögeket szakaszok határolják. Sokszög: a háromszög, négyszög, ötszög stb. Foglaljuk össze azokat a legfontosabb ismereteket, amelyeket a háromszögekről korábban tanultunk. A szakaszokat, így az ABC háromszög oldalait is az ábécé kisbetűivel jelöljük (a, b, c). A pontokat, így a háromszög csúcsait is az ábécé nagybetűivel jelöljük (A, B, C). A szögek jelölésére görög betűket használunk (α, β, γ). (Az A csúcsnál az α szög, vele szemben az a oldal található.) A szögeket a csúcspontjuk és a száraikon lévő egy-egy pont betűjelével is megadhatjuk. Például az α szöget így is jelölhetjük: CAB szög. A háromszög szögeire vonatkozó állítások közül a legfontosabb: A háromszög belső szögeinek összege 180°.

A háromszögek oldalainak és szögeinek kapcsolatára fennáll a következő két állítás: Egy háromszögben egyenlő oldalakkal szemben egyenlő szögek vannak (egyenlőszárú háromszög). A háromszögben hosszabb oldallal szemben nagyobb szög található, mint a rövidebb oldallal szemben.


Minden háromszög oldalaira teljesül a háromszög-egyenlőtlenség: A háromszög bármely két oldalának összege nagyobb a harmadik oldalnál.

A háromszögek külső szögeire teljesül, hogy: A háromszög külső szögeinek összege 360°.

α + β + γ = 360° A háromszög bármely külső szöge megegyezik a nem mellette fekvő két belső szög összegével.

α = β + γ ; β = α + γ ; γ = α + β.

Háromszögek csoportosítása Szögeik szerint:

hegyesszögű háromszögek (minden szögük hegyesszög), derékszögű háromszögek (egyik szögük derékszög, a többi hegyesszög), tompaszögű háromszögek (egyik szögük tompaszög, a többi hegyesszög). Oldalaik szerint:

egyenlő oldalú háromszögek (minden oldaluk egyenlő), egyenlőszárú háromszögek (két oldaluk egyenlő), általános háromszögek (minden oldaluk különböző).

21


TANÁRI KÉZIKÖNYV

Feladatok 11. Mit írhatnánk A, illetve B helyére?

Megoldás: A: hegyesszögű háromszögek; B: tompaszögű háromszögek.

12. Derékszögű háromszögben hogyan nevezzük a derékszöggel szemben levő oldalt? Megoldás: Átfogónak.

13. Egy derékszögű háromszögben az α szög 48°-os. Mit mondhatunk az α-val szemközti

oldal hosszáról? Megoldás: Az oldal befogó, a háromszög második leghosszabb oldala.

14. Fejezd be a mondatokat!

a) Azt a háromszöget, amelynek minden szöge különböző, ……………… háromszögnek nevezzük. b) A két egyenlő szöggel rendelkező háromszöget ……………… háromszögnek nevezzük. c) Egy háromszög akkor és csakis akkor szabályos, ……………………………………

23


Megoldás: a) általános; b) egyenlőszárú; c) nyitott kérdés, a válasz többféle lehet, például

„három egyenlő szöge van”, „három egyenlő oldala van”, „ a köré- és a beleírt kör középpontja megegyezik” stb. Módszertani megjegyzés: A következő feladatot házi feladatnak javasoljuk. A tanulók fogal-

mazási készségét egyéni gyakorlással javíthatjuk a leghatásosabban. Próbáljuk arra ösztönözni tanítványainkat, hogy élőszóban, a tanult szakkifejezéseket használva adjanak választ a kérdésekre. Az ellenőrzést mindenképpen javasolt végrehajtani.

15. Keress olyan tulajdonságokat, amelyek igazak az egyes síkidomokra!

a) egyenlőszárú háromszög; b) szabályos háromszög;

c) derékszögű háromszög.

16. Derékszögű háromszögben az egyik szög 35°-os. Mekkorák a háromszög szögei? Megoldás: 90°, 35°, 55°.

17. Egyenlőszárú háromszögben az egyik szög 42°-os. Mekkorák lehetnek a háromszög

hiányzó szögei? Megoldás: 42° és 96°, vagy 69° és 69°.

18. Adj meg legalább 5 olyan szakaszhármast az alábbiak közül, amelyekből (mint

oldalakból) lehet háromszöget szerkeszteni!

Megoldás.

Olyanokat kell választani, amelyekben 2 szakasz hosszának öszege nagyobb a harmadik szakasznál.

19. Egy háromszögben az oldalak aránya b : a : c = 2 : 3 : 5. Melyik a leghosszabb oldala? Megoldás:

Egyik sem, mert nincs ilyen háromszög – nem teljesül a háromszög-egyenlőtlenség az oldalakra.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

20. Mekkorák a háromszög szögei, ha két külső szöge:

a) 130° és 174°;

b) 87° és 116°;

c) 136° és 98°?

Megoldás: a) 50°, 6°, 124°; b) 93°, 64°, 23°; c) 44°, 82°, 54°.

21. Adott egy háromszög egyik szöge és a másik két külső szög aránya. Számítsd ki a

hiányzó szögeket!

a) 70° és 2 : 3;

b) 30°, 8 : 13.

Megoldás: a) 80° és 30°; b) 100° és 50°.

22. Szerkessz háromszöget, ha adott két oldala (a és b), és az a oldallal szemközti α szög.

a) a = 10 cm, b = 8 cm, α = 45°;

b) a = 4 cm, b = 10 cm, α = 45°;

c) a = 5 cm, b = 3 cm, α = 60°. Megjegyzés: b)-nek nincs megoldása, az a) és a c) egyértelmű. Beszéljük meg a tanulókkal,

hogy egy háromszög megadása mikor egyértelmű: ha adott 3 oldala, vagy 2 oldala és a közbezárt szög, vagy 1 oldala és a rajtuk fekvő 2 szög, vagy 2 oldala, és a nagyobbikkal szemközti szög. Ez készíti elő majd azt, hogy a 4 esetet a gyerekek könnyebben megjegyezzék a háromszögek egybevágóságának és a hasonlóságnak a tanításakor.

A háromszög nevezetes vonalai, pontjai A következő ábra áttekinti, hogy a háromszög milyen nevezetes vonalaival foglalkozunk. Minden vonalhoz tartozik egy definíció (meghatározás) és egy tétel (tulajdonság), amelyet feladatmegoldásokban is használhatunk.


25

Módszertani megjegyzés: A nevezetes vonalak megszerkesztése a tanulók számára az alapfel-

adatok közé tartozik. Célszerű erre plusz gyakorlóórákat beiktatni a modul kidolgozott óráin kívül. Mérésekkel jobb képességű tanulók esetén egyéb tulajdonságokat is felfedeztethetünk (pl. szögfelezőtétel, vagy hogy egy oldal Thalész-köre a másik két oldalt a hozzájuk tartozó magasságok talppontjaiban metszi). A szögfelező olyan egyenes, amely felezi a háromszög belső szögét. Jelölése: fα , fβ, , fγ . A háromszög szögfelezői egy pontban metszik egymást, ez a pont a háromszögbe írható kör középpontja.

Az oldalfelező merőleges olyan egyenes, amely átmegy az oldal felezőpontján és merőleges az oldalra. Jelölése: fa , fb , fc. A háromszög oldalfelező merőlegesei egy pontban metszik egymást, ez a pont a háromszög köré írható kör középpontja. A magasságvonal a háromszög csúcspontjából a szemközti oldal egyenesére állított merőleges egyenes. Jelölése: ma , mb , mc. A háromszög magasságvonalai egy pontban metszik egymást, ez a háromszög magasságpontja.

A súlyvonal a háromszög csúcsát a szemközti oldal felezőpontjával összekötő szakasz. Jelölése: sa, sb, sc . A háromszög súlyvonalai egy pontban metszik egymást, ez a háromszög súlypontja. A súlyvonalak harmadolják egymást úgy, hogy a csúcs felé esik a súlyvonal kétharmad része.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

A háromszög középvonala két oldalának felezőpontját összekötő szakasz. A háromszög középvonala párhuzamos és feleakkora, mint a harmadik (nem felezett) oldal. ka || a, kb || b, kc || c; ka =

a b c , kb = , k c = . 2 2 2

A háromszög kerülete az oldalak hosszának összege. Területét úgy számoljuk ki, hogy bármelyik oldal hosszának mérőszámát megszorozzuk a hozzá tartozó magasság hosszának mérőszámával, és a szorzatot kettővel osztjuk. Módszertani megjegyzés:

Javítsuk ki a hibás, „alapszor magasság” szóhasználatot a gyerekeknél. Alapja csak az egyenlő szárú háromszögnek van.

K = a+b+c

T=

a ⋅ ma b ⋅ mb c ⋅ mc = = . 2 2 2

A derékszögű háromszög területét kétféleképpen is fel lehet írni: T =

a ⋅b c ⋅m = . 2 2

A derékszögű háromszög oldalaira érvényes a Pitagorasz-tétel. Pitagorasz-tétel: a derékszögű háromszögben a befogók hosszának négyzetösszege egyenlő az átfogó hosszának négyzetével: c2 = a2 + b2 ; a és b: befogók, c: átfogó.

Módszertani megjegyzés: Érvényes a Pitagorasz-tétel megfordítása is, azonban mind a tétellel kapcsolatos számítások, mind a megfordítása a 10. évfolyam tananyaga. Ezen a helyen csak megemlítés szintjén fordul elő, hogy a háromszöggel kapcsolatos ismereteket összefogva lássák a tanulók. A tételt általános iskolai tanulmányaikból ismerik.

27


Módszertani megjegyzés: A következő mintapéldában a tétel és megfordítása közötti különbséget éreztethetjük meg a gyerekekkel. Jobb képességű tanulók számára ajánlott, csoportmunkában feldolgozva, részfeladatonkénti megbeszéléssel.

A Thalész-tételt is régóta ismerjük: Ha egy kör átmérőjének két végpontját a körvonal bármely másik pontjával öszszekötjük, akkor derékszögű háromszöget kapunk. Az átmérő a derékszögű háromszög átfogója.

A Thalész-tétel megfordítása: Egy derékszögű háromszög köré írt kör középpontja mindig az átfogójának felezőpontja lesz. Az átfogó a kör átmérője.

Feladatok 23. A következő táblázat háromszögek oldalainak hosszát adja meg. Melyik adat-oszlop ad

meg derékszögű háromszöget? A

B

C

D

E

F

G

H

a

7

3

7

5

8

8

20

6

b

6

4

13

12

15

8

21

7

c

8

5

11

13

17

8

29

6

Megoldás: B; D, E; G.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

24. Egy súlyvonal a háromszöget két részre osztja. Mit mondhatunk, ha ezek területeit

összehasonlítjuk? Megoldás: Egyenlők, mert a keletkező háromszögek magasságai megegyeznek, és így egyenlők, a magassághoz tartozó oldalak szintén egyenlők (a háromszög oldalának fele). Módszertani megjegyzés: A szerkesztéses feladatok az alapszerkesztésekre épülnek, azokat a modul átvétele előtt javasoljuk gyakoroltatni. Lehetséges, hogy a 25 – 29. feladatok nehéznek bizonyulnak, közülük annyit használjunk fel az órán, amennyit érdemesnek látunk.

25. Szerkessz háromszöget, ha adottak a következő adatok (a szokásos jelölésekkel):

a) a = 3 cm, b = 5 cm, γ = 60° ;

b) b = 5 cm, c = 3,7 cm, β = 47° ;

c) a = 7 cm, β = 48°, γ = 45° ;

d) b = 6,4 cm, α = 30°, γ = 60° ;

e) a = 4 cm, ma = 5 cm, β = 45° ;

f) a = 6 cm, s a = 3,2 cm, b = 3,7 cm;

g) b = 4,8 cm, mb = 3 cm, α = 30° ; h) c = 4,8 cm, s c = 5,2 cm, α = 70° . Megoldás: A c) és d), továbbá az e) és g), illetve az f) és h) megoldása hasonló.

26. Szerkessz derékszögű háromszöget, ha adott az átfogó (8 cm) és az átfogóhoz tartozó

magasság (3,5 cm)! Hány megoldás van? Megoldás: két, egybevágó megoldás van:

27. Szerkessz háromszöget, ha a szokásos jelölésekkel c = 6 cm, sc = 4,7 cm, α = 35º.

Megoldás:


29

28. Szerkessz háromszöget, ha a szokásos jelölésekkel a = 6 cm, ma = 4,7 cm, b = 7,3 cm.

Megoldás:

29. Egy egyenlőszárú háromszög alakú padláshomlokzat méretei: a padlás magassága

3,6 m, a ház szélessége 5,4 m. Szerkeszd meg a homlokzat 1:100 arányban kicsinyített rajzát! Megoldás:

30. Igaz vagy hamis a következő állítás: ha a derékszögű háromszögben az átfogó felező-

pontját összekötjük a derékszögű csúccsal, akkor két egyenlőszárú háromszög keletkezik? Megoldás: Igaz, mert a háromszög oldalait alkotó szakaszok hossza a köré írható kör sugará-

val egyenlő. Módszertani megjegyzés: A következő feladatban a síkidomot téglalapba foglaljuk, és a tégla-

lap területéből kivonjuk a négyzetrács segítségével megkapható derékszögű háromszögek területét. Ha nehezen megy a tanulóknak, célszerű az elsőt mintapéldaként közösen megoldani. A részfeladatokat csoportmunkában oldják meg a tanulók.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

31. Petinek egy derékszögű háromszög alakú föld-

terület kerületét és területét kell meghatároznia, azonban a mérést áthatolhatatlan bokros részek nehezítik. Szerencséjére a háromszög oldalfelező pontjait korábban meghatározták és egy-egy karóval megjelölték. Peti megmérte ezeknek a karóknak a távolságát egymástól: 13 m, 22 m és kb. 25,55 m. Hogyan határozhatók meg ezekből a keresett adatok, és mekkora a földterület kerülete? Megoldás: A középvonalak hosszát mérte meg, amelynek hossza az oldalak fele.

A terület a befogókból: T =

a ⋅ b 2 ⋅ 13 ⋅ 2 ⋅ 22 = = 572 m2. 2 2

A kerület az oldalakból: K = 2 ⋅ (13 + 22 + 25,55) = 121,1 m.


31

IV. Sokszögek és négyszögek Már általános iskolában megismerkedtünk a négyszögekkel, sokszögekkel. Tekintsük át ezeket! Konvex sokszög: bármely két belső pontját összekötő szakasz a

sokszögön belül halad. A nem konvex, azaz konkáv sokszögben van két olyan pont, melynek összekötő szakasza a sokszögön kívül is halad. Azokat a konvex sokszögeket, amelyeknek minden szöge és oldala egyenlő, szabályos sokszögeknek nevezzük. A szabályos sokszög egyik fontos tulajdonsága, hogy kör írható köré

(azaz olyan kör, amely a sokszög minden csúcsán áthalad), és bele is (azaz olyan kör, amelynek a sokszög minden oldalegyenese az érintője).

Speciális négyszögek definíciói Trapéz: olyan négyszög, amelynek van párhuzamos oldalpárja. Paralelogramma: olyan trapéz, amelynek van két párhuzamos oldalpárja. Rombusz: olyan paralelogramma, amelynek minden oldala egyenlő. Téglalap: olyan paralelogramma, amelynek minden szöge derékszög. Négyzet: olyan paralelogramma, amelynek minden oldala és szöge egyenlő. Deltoid: olyan négyszög, amelynek van két egyenlő szomszédos oldalpárja.

Feladatok Módszertani megjegyzés: A következő feladat megoldása diák-kvartett módszerrel javasolt. 32. Válaszd ki az igaz állításokat:

a) Minden paralelogramma trapéz is. b) Minden téglalap rombusz is. c) A rombuszok paralelogrammák is. d) Minden rombusz deltoid. e) Minden téglalap paralelogramma. f) A négyzetek a téglalapok és a rombuszok halmazának metszetében helyezkednek el.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

g) A négyszögben a belső szögek összege 360°. h) Minden sokszögben a belső szögek összege 360°. i) Minden konvex sokszögben a külső szögek összege 360°. j) Van olyan trapéz, amelyik deltoid is. k) Van olyan rombusz, amelyik nem trapéz. l) Minden trapézba írható (mind a négy oldalát érintő) kör. m) Minden négyszögbe írható mind a négy oldalát érintő kör. Megoldás: Igazak: a), c), d), e), f), g), i), j).

33. Milyen betűjelű négyszög deltoid, trapéz, paralelogramma, rombusz, illetve téglalap?

Megoldás:

Deltoid: e,f,c,g; trapéz: a,b,c,d,g,h; paralelogramma: b,c,g,h; rombusz: c,g; téglalap: g,h.

34. A következő ábrán a négyszögeket

csoportosítottuk az oldalak egyenlősége szerint. Mit írhatunk a ? helyére? Megoldás: Paralelogrammák.

35. A következő ábrán a négyszögeket cso-

portosítottuk az oldalak párhuzamossága szerint. Mit írhatunk A, B és C helyére?

33


Megoldás:

A: trapézok, B: paralelogrammák, C: téglalapok. Módszertani megjegyzés: A kérdést más variációkban is feltehetjük (például nem kötjük ki,

hogy az oldalak párhuzamossága szerint csoportosítunk). Ekkor több lehetőség is adódik megoldásként, a feladat nyílt kérdéssé válik.

36. A következő ábrán a négyszögeket csoportosítottuk. Mit írhatunk a ?-ek helyére?

Megoldás: a) téglalapok; b) rombuszok.

37. Mi a véleményed a következő halmazábrákról?

a)

b)

Megoldás:

a) az ábra helyes, ábrázolja a speciális négyszögek összes csoportját; a Venn-diagram jelenlegi formájában a trapéznak az a része, amelyik deltoid, de nem paralelogramma, üres halmaz, vagyis a deltoidok és trapézok metszete kellene, hogy rombusz legyen; b) nem jó, mert nem minden téglalap deltoid, ide a rombuszokat írhatnánk.

38. A speciális négyszögek közül melyik lehet, és melyik nem lehet konkáv négyszög?

Válaszodat indokold! Megoldás: Csak a deltoid lehet konkáv, mert csak annak lehet homorúszöge.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

39. Igaz-e, hogy egy háromszög minden csúcsa egy síkban helyezkedik el? És egy

négyszögé vagy ötszögé? Megoldás: 3 pont egyértelműen meghatározza a síkot, de 2 még nem. Ezért a háromszög há-

rom csúcsa kijelöl egy síkot. 4 vagy több pont a térben már több síkot is kijelölhet. Ezek már nem feltétlenül síkidomok, hanem térbeli alakzatok is lehetnek.

A sokszögek szögei

Mintapélda1 Számítsuk ki a szabályos ötszög belső és külső szögeit, valamint ezek összegét! Megoldás:

5 egybevágó, egyenlőszárú háromszög található az ötszög köré írható kör középpontjánál, így egy középponti szög nagysága

360° = 72° . A belső szög 2 ⋅ α = 180° − 72° = 108° . A 5

külső szög 180° − 108° = 72° . A belső szögek összege így 5·108° = 540°, a külső szögek összege 5·72° = 360°.

Mintapélda2 Mennyi a hatszög belső szögeinek összege? Hány átló húzható egy 6 oldalú sokszög egy csúcsából?


35

Megoldás:

Bontsuk háromszögekre a hatszöget. Húzzunk egy csúcsból átlókat a hatszög csúcsaiba! A hatszögnek 6 csúcsa van. Az 6 csúcs közül 1 csúcsból indulnak ki az átlók. A 2 szomszédos csúcshoz nem húzható átló, hiszen azokat egy-egy oldal köti össze azzal a csúccsal, amelyből az átlók indulnak. Tehát a hatszögben egy csúcsból (6 − 3) = 3 átló húzható. Ez a 3 átló (6 − 2) = 4 háromszögre bontja a hatszöget. Minden háromszög szögeinek összege 180o. Ezért a hatszög belső szögeinek az összege 4⋅180o = 720o. Általánosan is igaz: egy n oldalú sokszög egy csúcsából n − 3 átló húzható, ami a sokszöget n − 2 kis háromszögre bontja. A sokszög szögösszege épp ezen kis háromszögek belső szöge-

inek összege. Az n oldalú konvex sokszög belső szögeinek összege: (n − 2 ) ⋅180° .

A belső és a külső szögek 180°-ra egészítik ki egymást. A külső szögek összegét úgy kapjuk, hogy n ⋅180° -ból kivonjuk a belső szögek összegét: n ⋅180° − (n − 2) ⋅180° = 360° . Az n oldalú konvex sokszög külső szögeinek összege: 360°.

Feladatok Módszertani megjegyzés: A következő feladatokban a szögek számításával kapcsolatos alap-

feladatokat oldják meg a tanulók. Ajánlott módszer a diák-kvartett: javasolt a feladatok első részét feladni tanórán, a többit pedig egyéni feldolgozásra kijelölni.

40. Számítsd ki a szabályos sokszög szögeit és szögösszegét, ha csúcsainak száma:

a) 8; b) 10; c) 15. Megoldás: a) 135° és 1080°; b) 144° és 1440°; c) 156° és 2340°.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

41. Egészítsd ki a szabályos sokszögre vonatkozó táblázatot! csúcsok száma

a)

b)

c)

6

10

n

egy belső szög nagysága

d)

e)

150°

160°

f)

g)

h)

40°

egykülső szög nagysága

α

540°

belső szögek összege

Megoldás: a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

csúcsok száma

6

10

n

12

18

9

5

360/α *

egy belső szög

120°

144°

180°– 360°/n

150°

160°

140°

108°

180°– α

60°

36°

360°/n

30°

20°

40°

72°

α

720°

1440°

1800°

2880°

1260°

540°

(360/α –2)·180°

nagysága egy külső szög nagysága belső szögek

(n–2)·180°

összege

* Mivel a csúcsok száma n ≥ 3egész, ezért α osztója 360-nak: α ∈ {1°; 2°; 3°; 4°; 5°; 6°; 8°; 9°; 10°; 12°; 15°; 18°; 20°; 24°; 30°; 36°; 40°; 45°; 60°; 72°; 90°; 120°}

42. Mekkorák a trapéz hiányzó szögei, ha két szemközti szöge

a) 70° és 100°;

b) 30° és 120°;

c) 40° és 90°?

Megoldás: a) 110° és 80°; b) 150° és 60°; c) 140° és 90°. 43. A rombusz egyik szöge 42°-os. Mekkora szöget zárnak be az átlók az oldalakkal?

Megoldás: 21° és 69°. 44. A téglalap oldala és az átló 21°-os szöget zárnak be. Mekkora a két átló által bezárt

szög? Megoldás: A téglalap adott oldallal párhuzamos középvonalát behúzva a keletkező váltószö-

gek miatt 42°. 45. Egy téglalapban az átlók 50°-os szöget zárnak be egymással. Mekkorák az átló és az

oldalak hajlásszögei? Megoldás: 65° és 25°.


37

46. Egy deltoidban a két szemközti szög 36° és 138°. Mekkora a többi szög, és mekkora

szögeket zárnak be az átlók az oldalakkal? Megoldás: Az ábra elkészítése után a derékszögű háromszögek

szögeivel számolva a következő eredményeket kapjuk: 93°, 93°, 18°, 69°, 72°, 21°. 47. Egy ötszögben legfeljebb hány konkáv szög lehet? És

egy hatszögben? Készíts rajzot is! Megoldás: A konvex sokszögek belső szögösszegére

vonatkozó tételt a konkáv sokszögek esetén is használhatjuk. Három konkáv szög összege 540°-nál több, de egy ötszögben a belső szögek összege (n − 2 ) ⋅180° = 540° . Ezért legfeljebb két konkáv szög lehet egy ötszögben. Hatszögben már lehet három konkáv szög is, annál több nem.

Mintapélda3 Válaszoljunk a következő kérdésekre! a) Melyik négyszögben felezik az átlók a szögeket? b) Melyik négyszögben felezik egymást merőlegesen az átlók? c) Melyik négyszögekben felezik egymást az átlók? Megoldások:

a) Deltoidban a szimmetriaátló; rombuszban, négyzetben mindkét átló. b) Deltoidban, és mindenben, ami deltoid: rombuszban, négyzetben. c) Mindenben, ami paralelogramma: általános paralelogrammában, téglalapban, rombuszban, négyzetben. Azaz a középpontosan szimmetrikus négyszögekben. Módszertani megjegyzés:

Típushiba, hogy a trapézt mondják. Pedig ott az alapok arányában osztják egymást az átlók.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

Mintapélda4 Szerkesszünk trapézt, ha adottak az oldalai: az alapok 16 cm és 6 cm, a szárak 6 cm és 8 cm. Megoldás:

Először rajzoljuk meg azt a háromszöget, (AB’D∆) amelynek alapja 16 – 6 = 10 (cm) és oldala a trapéz két szárával egyezik meg! Ezután hoszabbítsuk meg a háromszög alapját 16 cm hosszúra (B pont), majd húzzunk ezzel párhuzamost a D ponton keresztül, és mérjünk fel erre 6 cm-t (C pont). Az ABCD négyszög a keresett trapéz.

A konvex sokszögek területe A konvex sokszögek területének kiszámítását visszavezetjük a háromszögek területének kiszámítására: egy csúcsából kiinduló átlókkal háromszögekre bontjuk a sokszöget, ezeknek a területeit kiszámoljuk, majd összeadjuk.

T = T1 + T2 + T3 + T4 + T5

Mintapélda5 Számítsuk ki az ábrán található négyszög területét, ha a négyzetrács egységnyi oldalú négyzetekből áll! Megoldás:

Két háromszögre bontjuk a négyszöget, és külön számoljuk a területeket:

39


1 1 ⎛1 ⎞ T1 = 5 ⋅ 3 − ⎜ ⋅ 1 ⋅ 3 + ⋅ 1 ⋅ 4 + ⋅ 2 ⋅ 5 ⎟, 2 2 ⎠ ⎝2 1 T1 = 15 − ⋅ (3 + 4 + 10) = 6,5. 2

1 1 ⎛1 ⎞ T2 = 8 ⋅ 3 − ⎜ ⋅ 2 ⋅ 5 + ⋅ 3 ⋅ 3 + ⋅ 1 ⋅ 8 ⎟, 2 2 ⎠ ⎝2 1 T2 = 24 − ⋅ (10 + 9 + 8) = 10,5. 2

T = T1 + T2 = 17 területegység.

A speciális négyszögek területei •

Deltoid területe: a két átló szorzatának a fele: T =

e⋅ f , ahol e és f a deltoid átlói. 2

Hasonlóan számíthatjuk ki a rombusz és a négyzet területét, hisz azok is deltoidok. •

Trapéz területe: a párhuzamos oldalak

összegének a felét szorozzuk a trapéz magasságával: T =

a+c ⋅m. 2

•

Paralelogramma területe: az oldal és a hozzá tartozó magasság szorzata: T = a ⋅ ma

•

Téglalap területe:, vagyis két szomszédos oldalának szorzata: T = a ⋅ b .

•

d2 Négyzet területe: a két oldal hosszának szorzata: T = a . (Kiszámítható T = képlet2 2

tel is, ahol d a négyzet átlója.)


TANÁRI KÉZIKÖNYV

48. Számítsd ki az ábrán látható sokszögek területeit rácsegységben(a kis négyzetek

oldalhossza 1 egység)!

Megoldás: a) 20; b) 14; c) 32; d) 14; e) 27,5; f) 15; g) 33,5.

49. Rajzold le, hogyan lehet átdarabolással készíteni

a) deltoidból téglalapot;

b) paralelogrammából téglalapot;

c) trapézból téglalapot;

d) trapézból paralelogrammát.

Megoldás:

a)

b)

41


d)

c)

50. Határozd meg a deltoid területét, ha a hosszabb átlója 20 cm, amit a 8 cm-es másik átló

1 : 3 arányban oszt! Megoldás: 80 cm2.

51. Töltsd ki a táblázatot, amelyben a és b a téglalap szomszédos oldalai, K a kerülete, T a

területe!

a

b

3 cm

5 cm

400 cm

K

20 m 0,03 m

11,3 cm 25,37 m2

430 cm

Megoldás:

T

a

b

K

T

3 cm

5 cm

16 cm

15 cm2

400 cm

6m

20 m

24 m2

2,6 cm

0,03 m

11,2 cm

7,8 cm2

430 cm

5,9 m

20,4 m

25,37 m2

52. Egy trapéz alapjai 14,6 cm, illetve 63 mm, a magassága 5 cm. Mekkora a területe?

Megoldás: 52,25 cm2.

53. Egy trapéz területe 40 cm2, magassága 40 mm, egyik alapja 12 cm. Mekkora a másik

alapja? Megoldás: 8 cm.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

54. Egy trapéz alapjai 10 cm, illetve 16 cm. A hosszabb alapon fekvő szögei 60°-osak.

Mekkora a kerülete? Megoldás: A magasságot behúzva a kapott háromszög ki-

egészíthető szabályos háromszöggé, amelynek oldalhossza 6 cm. Így a kerület az oldalak összegéből 38 cm.

55. Az ábrán látható négyzetet 90 fokkal az óramutató járásával

megegyező irányba elforgatjuk a középpontja körül. Melyik ábra mutatja az elforgatás eredményét? MA03501

Megoldás: B.

56. Egy trapéz alakú terem méretei: derékszögű szára 6 m, alapjai

8 m és 14 m. a) Számítsd ki, hány méter szőnyegpadlót kell vásárolni a terem lefedéséhez, ha a szőnyegpadlót 3 méter szélességben árulják! b) Hány csomag parkettát kell vásárolni, ha a termet parkettázni akarják? A parketta szálának méretei 1380 mm ⋅ 195 mm, továbbá 10 szál van egy csomagban, és a parkettaszálakat az alapokkal párhuzamosan rakják le, továbbá +10%-ot akarnak vásárolni tartalékba.

43


Megoldás:

a) A szobába az adatok alapján a szőnyegpadló két csíkban helyezhető el, így a teljes lefedéshez 2k = 22, azaz 22 m hosszú szőnyegre van szükség. b) A parkettát az egyszerűség kedvéért érdemes területtel számolni, ezt a +10% is megengedi. A terem területe

14 + 8 ⋅ 6 = 66 m2, egy szál területe 1,38 · 0,195 = 0,2691 m2. A 2

kettő hányadosa 245,26, ami azt jelenti, hogy 24,6 · 1,1 = 27 csomaggal vásároljunk parkettát. Megjegyzés: ha nem területtel számolunk, marad a sorozattal vagy a próbálgatással való

megoldás.

57. Hány százaléka a színezett rész területe a nem színezett rész területének, illetve az

egész síkidom területének?

Megoldás:

⎛1⎞ ⎛4⎞ ⎛1⎞ A kék és az egész területének aránya: a) 12,5% ⎜ ⎟ ; b) 44,4% ⎜ ⎟ ; c) 25% ⎜ ⎟ ; ⎝4⎠ ⎝8⎠ ⎝9⎠ ⎛2⎞ ⎛2⎞ ⎛1⎞ ⎛4⎞ d) 66,7 % ⎜ ⎟ ; e) 66,7% ⎜ ⎟ . A kék és a fehér aránya: a) 14,3% ⎜ ⎟ ; b) 80% ⎜ ⎟ ; ⎝3⎠ ⎝3⎠ ⎝7⎠ ⎝5⎠ ⎛1⎞ c) 33,3% ⎜ ⎟ d) 200% (2); e) 200% (2). ⎝ 3⎠

Módszertani megjegyzés: A sokszögek feldolgozását a speciális négyszögekkel kapcsolatos 15.4 feladatlappal zárjuk. Minden csoport kap egy tesztet. A teszt értékelése az idő és a talá-

latok alapján történik.


TANÁRI KÉZIKÖNYV

15. 4 feladatlap:

Egészítsd ki a meghatározást a megfelelő speciális négyszög nevével!

Megoldások: 1: trapéz; 2: deltoid; 3: derékszögű trapéz; 4 – 5: szimmetrikus trapéz; 6 – 7: paralelogramma; 8 – 10: téglalap; 11 – 14: rombusz; 15 – 19: négyzet.

45


V. A kör és részei Foglaljuk össze, mit tudunk a körről! A körvonal minden pontja egyenlő távol van a kör középpontjától. Ez a távolság a sugár, jele: r. A körvonal két pontját összekötő szakasz a kör húrja (h). A kör leghosszabb húrja a kör átmérője, jele: d.

Mintapélda6 Szerkesszük meg egy kör két húrjának felezőmerőlegesét! Mit tapasztalunk?

Megoldás: A két húr felezőmerőlegesei a kör középpontjában metszik egymást. Ez általánosan is igaz: a kör két egymással nem párhuzamos húrjának felezőmerőlegese a kör középpontjában metszi egymást. Ezzel a módszerrel meg tudjuk keresni bármely kör középpontját. Innen következik az is, hogy minden háromszög oldalfelező merőlegesei egy pontban, a köré írható kör középpontjában találkoznak. A kör kerülete a körvonal hossza, a kör területe a körvonal által határolt síkrész területe. A jól ismert képletek szerint:

A kör kerülete: K = 2 r π . A kör területe: T = r 2 π .


TANÁRI KÉZIKÖNYV

Mintapélda7 Számítsuk ki a következő síkidom területét és kerületét, ha a = 12 cm!

Megoldás: A síkidom különböző sugarú, 6 cm, 12 cm és 24 cm sugarú félkörökből tevődik össze. A terület kiszámításakor figyelembe vesszük, hogy átdarabolással a legnagyobb félkör kiegészíthető a legkisebbel, vagyis a síkidom területe:

T=

24 2 π 12 2 π + ≈ 1131 cm2. 2 2

A kerületnél félkörívek hosszával számolunk: K =

2 ⋅ 24 ⋅ π 2 ⋅ 6 ⋅ π 2 ⋅12 ⋅ π + 2⋅ + = 2 2 2

= 150,8 cm.

58. Mekkora annak a körnek a sugara, amelynek kerülete

a) 628 cm;

b) 100 cm;

c) 893 m;

d) 75 dm ?

Megoldás: a) 100 cm; b) 15,92 cm; c) 142,19 m; d) 11,94 dm.

59. Mekkora a kör kerülete, ha területe

a) 200 cm2;

b) 2,85 dm2;

c) 300 m2;

d) 0,256 m2 ?

Megoldás: a) 50,1 cm; b) 5,98 dm; c) 61,4 m; d) 1,79 m.

60. Számítsd ki az ábrán látható síkidom hiányzó adatait! Egy téglalapot félkörökkel egé-

szítettek ki. T jelenti az egész síkidom területét, K az egész kerületét.

K

T

a) 300 cm2

b)

d

s

5 cm

15 cm

10 cm

c)

170 m

25 m

d)

400 m

100 m

47


Megoldás:

K

T

d

s

a)

45,7 cm

94,6 cm2

5 cm

15 cm

b)

75,7 cm

300 cm2

10 cm

22,2 cm

c)

170 m

2100 m2

38,2 m

25 m

d)

400 m

9550 m2

63,69 m

100 m

61. Számítsd ki a színezett részek területét és kerületét (a = 30 mm)!

a)

b)

c)

Megoldás: a) T=1413,7 mm2, K=248,50 mm; b) T=2827,4 mm2, K=496,99 mm; c) T=2827,4 mm2, K=376,99 mm.

62. Egy kör alakú udvar közepére egy szobrot akarnak állítani. Hogyan keressék meg az

udvar középpontját?

Megoldás: Kihasználjuk, hogy a húr felezőmerőlegese átmegy a kör középpontján. Kijelölünk 3 pontot az udvar határán, ezeket összekötjük egy kötéllel, úgy, hogy megkapjuk a kör két húrját. Ezek felezőpontjában leszúrunk egy-egy cöveket ezekhez is kötünk egy-egy kötelet. Ezeket a húrokra merőlegesen kifeszítjük. (A derékszöget egy téglalap alakú doboz segítségével közelítően meghatározhatjuk) Ahol a két kötél vonala metszi egymást, ott lesz a kör középpontja


TANÁRI KÉZIKÖNYV

A kör részeinek elnevezése A következő ábrák a kör részeinek gyakorlati felhasználásából mutatnak példákat.

A hétköznapi életben sok helyen alkalmazzák a kör részeit: •

a gumi- és betongyűrűk, csövek keresztmetszete körgyűrű alakú;

•

a körgyűrűcikket az építészetben: a megfelelően faragott kövekből összeállított boltozat akár kötőanyag nélkül is megtart falakat (például korai gótikus épületekben), hidakat, födémeket.

A kör részeivel kapcsolatban az alábbi elnevezéseket használjuk: •

középponti szög (α ),

•

körcikk (i a körív hossza),

•

körgyűrű (R1 a belső, R2 a külső kör sugara),

•

körgyűrűcikk,

•

körszelet.

49


Tkörcikk =

i⋅r 2

(

)

Tkörgyűrű = R22 − R12 π

Tkörszelet = Tkörcikk – Tháromszög

I. Síkgeometriai alapfogalmak, szögek, szögpárok

Recommend Documents