Planimetria - wskazówki
Draghan: bezendu, planimetria Cię nie zabije! A co Cię nie zabije, to wzmocni
Proszę, kawałek książki, specjalnie dla Ciebie
Cytaty (lekko zmienione przeze mnie, żeby nie pisać niepotrzebności) pochodzą z książki
"MATEMATYKA − kurs przygotowawczy na wyższe uczelnie techniczne", autorstwa R. Leitnera i W.
Żakowskiego (Wydawnictwa Naukowo−Techniczne, wyd. IV niezmienione, 1968).
Ogólne zasady rozwiązywania zadań rachunkowych z geometrii
Przystępując do rozwiązania takiego zadania, należy najpierw
przestudiować temat zadania,
wyobrazić sobie figury w nim występujące, wzajemne ich położenie i
naszkicować rysunek.
W przypadku zadań ze
stereometrii, oprócz
rysunku perspektywistycznego, pożyteczne są również
przekroje bryły.
Następnie należy ustalić,
które z występujących w zadaniu wielkości, takich jak
odcinki, pola, czy objętości, są wiadome− ewentualnie
co o nich wiadomo, a
która wielkość jest szukaną niewiadomą, której obliczenia żąda temat zadania.
Następnie należy
ustalić związki zachodzące
pomiędzy wielkościami wiadomymi i
niewiadomymi. Związków tych dostarczą nam odpowiedznie twierdzenia geometryczne i wzory.
Jeśli
nie można ustalić bezpośrednich związków między szukaną niewiadomą a wielkościami
wiadomymi, to
wprowadzamy pomocniczą niewiadomą, a niekiedy nawet dwie lub więcej. Takimi
niewiadomymi mogą być
np. pewne odcinki, które w temacie nie występują, tj. takie, które
nie są ani wiadome, ani nie są szukaną niewiadomą, ale
które wiążą się z jednej strony z
wielkościami wiadomymi, a z drugiej z szukaną niewiadomą i pozwolą ułożyć potrzebne nam
równania.
Wprowadzając
niewiadome pomocnicze, oznaczmy je
dowolnymi literami, przestrzegając,
aby jedna litera nie oznaczała dwóch różnych wielkości.
Kiedy już wprowadziliśmy oznaczenia i
przystępujemy do układania równań, to pamiętajmy, że
równań trzeba mieć na ogól tyle, ile jest wszystkich niewiadomych i że muszą to być
równania wzajemnie niezależne. Np. równania a+b = 6 i 2(a+b) = 12 są wzajemnie zależne, bo
jedno wynika z drugiego i nie wnoszą żadnych nowych informacji o wielkościach a i b, tylko
stanowią inne wysłowienie tego samego równania.
Aby znaleźć potrzebne równania, korzystamy z odpowiednich wzorów i twierdzeń
geometrycznych.
Do najczęściej stosowanych, należą:
− twierdzenie Pitagorasa,
− twierdzenia o odcinkach proporcjonalnych, np. tw. Talesa, tw. o dwusiecznej w trójkącie, tw.
o wysokości trójkąta prostokątnego, opuszczonej na przeciwprostokątną
(ktoś zna treść
tego twierdzenia? ), tw. o odcinku stycznej i odcinkach siecznych okręgu, przypadki
podobieństwa trójkątów,
− wzory na pola i objętości, np. różne wzory na pole trójkąta.
Dalszych twierdzeń i wzorów, dostarcza trygonometria.
Zastosowania trygonometrii do planimetrii
Przy stosowaniu trygonometrii do rozwiązywania zadań z planimetrii, wskazana jest
następująca kolejność czynności:
− sporządzić szkic,
− oznaczyć odcinki i kąty, występujące w danym zadaniu pojedynczymi literami;
ustalić,
które elementy są niezbędne do uzyskania rozwiązania zadania,
−
ustalić, jakie trójkąty będą rozważane i które z nich są prostokątne; wybrać
twierdzenia, które będziemy do nich stosować,
− ułożyć równanie, z którego obliczymy niewiadomą −
jeśli niewiadomych jest więcej,
powinniśmy mieć tyle równań, ile jest niewiadomych,
−
nie wstawiać przedwcześnie danych liczbowych, lecz liczyć jak najdłużej na oznaczeniach
literowych, aby nie stracić ewentualnych okazji uproszczenia otrzymywanych równań lub wyrażeń,
− przed przystąpieniem do obliczeń numerycznych,
sprowadzić otrzymany wzór do postaci
najdogodniejszej rachunkowo.
Zestawienie podstawowych przypadków rozwiązywania trójkąta
Wprowadzę taki kontekstowy opis trójkąta:
niech kąt α leży naprzeciw boku a, kąt β − naprzeciw boku b, a kąt γ − naprzeciw boku c.
1. Dane:
bok i dwa kąty
Sposób rozwiązania:
Obliczamy trzeci kąt (ze związku α+β+γ = 180o), potem boki z tw. sinusów. Pole od razu
obliczamy ze wzoru
| 1 | | sinβsinγ | | 1 | | sinαsinγ | | 1 | | sinαsinβ | |
P = |
| a2 |
| = |
| b2 |
| = |
| c2 |
| |
| 2 | | sinα | | 2 | | sinβ | | 2 | | sinγ | |
2. Dane:
2 boki i kąt między nimi
Sposób rozwiązania:
Obliczamy boki z tw. sinusów i/lub związków miarowych trójkąta. Trzeci bok z twierdzenia
cosinusów lub sinusów. Pole od razu liczymy ze wzoru:
3. Dane:
3 boki
Sposób rozwiązania:
Kąty liczymy z twierdzenia cosinusów. Pole od razu liczymy ze wzoru Herona.
4. Dane:
2 boki i kąt przeciwległy
Sposób rozwiązania:
Stosujemy twierdzenie sinusów. Zachodzą tu możliwości: 2 rozwiązania, 1 rozwiązanie lub
brak rozwiązań.
Mój komentarz do 4. przypadku: jeśli mamy dane 2 boki, a i b i kąt γ naprzeciw a
(
i korzystamy z tw. sinusów), to należy spojrzeć na długości tych boków.
Jeśli kąt
leży naprzeciw krótszego boku, mogą wyjść 2 rozwiązania, 1 lub nawet brak rozwiązań!
Jeśli kąt leży naprzeciw dłuższego boku, mamy przypadek jednoznaczny.
Mam nadzieję, że to Ci trochę pomoże
Może nie są to jakieś nowości dla Ciebie, ale nie
zaszkodzi usystematyzować pewnych wiadomości
13 kwi 17:33
bezendu:
Dziękuję Ci serdecznie
13 kwi 17:34
głupmen: dla mnie brzmi to tak: co cię nie zabije, to z pewnością dobije...
13 kwi 17:36
bezendu:
Sugerujesz coś ?
13 kwi 17:37
Godzio:
Draghan, a propo tego twierdzenia o wysokości padającej na przeciwprostokątną to chyba
chodzi o to:
h
2 = xy
13 kwi 17:39
bezendu:
Godzio podrzuć jakieś cenne wzory..
13 kwi 17:41
Draghan: Ach. Pewnie tak. Właśnie sobie o tym czytałem przed chwilą. Tylko nie było tak nazwane
Dziękuję,
Godzio
Spoko,
bezendu Trzeba sobie pomagać
13 kwi 17:41
5-latek:
Twierdzenie
W trojkacie prostokatnyn wysokosc opuszcona z wierzcholka kata prostego na przciwprostokatna
jest rowna sredniej geometrycznej odcinkow na jakie podzielila przeciwprostokatna
czyli
h=√x*y
13 kwi 17:44
Draghan: Jeszcze, a propos tego trójkąta prostokątnego i jego wysokości, opuszczonej na
przeciwprostokątną: dzieli ona trójkąt na dwa mniejsze trójkąty...
Wszystkie te trzy trójkąty są do siebie podobne.
13 kwi 17:45
bezendu:
To twierdzenia akurat znałem, ostatnio Mila pokazywała mi je winnym poście. Mam
wydrukowane to.
13 kwi 17:45
Godzio:
Takich rzeczy nie warto się uczyć na pamięć (nie potrzebne zaśmiecanie), trzeba nauczyć się
zauważać trójkąty podobne
13 kwi 17:50
bezendu:
Ale to chyba za mało do planimetrii jednak. Dobre na zadani, za mało na dowody.
13 kwi 17:51
5-latek: Twierdzenie
W trojkacie prostokatnym przyprostokatna jest srednia geometryczna przeciwposrostokatnej i
swego rzutu na przeciwprostokatna np CB= √AB*AD
13 kwi 17:52
Draghan: Do dowodów musisz znać i odpowiednio stosować twierdzenia
Te wskazówki są raczej do zadań arytmetycznych z tego działu. Chociaż nadają się również do
dowodów − tylko właśnie trzeba znać twierdzenia
13 kwi 17:54
Draghan: W rzeczonej książce wymienione są 4 cechy przystawania i podobieństwa trójkątów − w
tablicach mamy je trzy.
"Opuszczona" cecha podobieństwa, brzmi:
Cecha Bok−bok−Kąt (BbK)
Jeśli dwa boki jednego trójkąta są proporcjonalne do dwóch boków drugiego trójkąta
i kąt leżący naprzeciwko większego z tych boków jest równy kątowi, leżącemu
naprzeciwko większego boku w drugim trójkącie, to te trójkąty są podobne.
Cecha przystawania brzmi bardzo podobnie.
13 kwi 18:04
Marcin: Wow. Też mi się przyda. Dzięki Draghan
13 kwi 19:44
Marcin: Masz może jeszcze 'pigułki' do innych działów?
Nie chodzi mi o przepisywanie ich tutaj, ale
może jakieś zdjęcie czy coś takiego. Byłbym mega wdzięczny. Normalnie wysłałbym Ci piwko do
domu
13 kwi 19:46
Draghan: To jest dość obszerna pozycja
Ale jedynie do trygonometrii i geometrii były takie krótkie
podsumowania. Reszta cennych informacji zawarta jest w jakich 630 stronach, pachnących kurzem
i milutkim, starym papierem <3
I teraz takie pytanko ode mnie: czy tylko mi się wydaje, czy wzoru na pole trójkąta, gdy dany
jest jeden bok a i wszystkie kąty (α leży naprzeciwko a) w tablicach nie ma
Chodzi o to
| 1 | | sinβsinγ | |
P = |
| a2 |
| (i równoważne dla pozostałych boków) |
| 2 | | sinα | |
13 kwi 20:58
5-latek: | a*b*c | |
i dalej tez wzor z godziny 20:58 = 2R2*sinα*sinβ*sinγ= |
| = √p(p−a)(p−b)(p−c)=p*r = |
| 4R | |
| α | | β | | γ | |
r2ctg |
| *ctg |
| *ctg |
| to do pola trojkata |
| 2 | | 2 | | 2 | |
13 kwi 21:10
5-latek: I takze nastepny wzor na pole trojkata
| 4 | | m1+m2+m3 | |
P= |
| √p'(p'−m1)(p'−m2)(p'−m3) gdzie p'= |
| i m1 ,m2 m3 to |
| 3 | | 2 | |
srodkowe trojkata .
Pewnie juz dzis nieuzywany
13 kwi 21:16
Draghan: Fajnie, lepiej mieć wszystko zebrane w jednym miejscu
Tak sobie myślę... Wzór z 20:58 można wyprowadzić ze wzoru
| 1 | |
P = |
| ab sinγ i twierdzenia sinusów Tylko na maturze szkoda na to czasu Więc może |
| 2 | |
lepiej zapamiętać
13 kwi 21:17
Draghan: O, pierwszy raz ten wzór z 21:16 na oczy widzę. Drugie
dla Ciebie
13 kwi 21:18
Marcin: 5−latek
Może skoro Eta i Mila nie chcą żebym się odwdzięczył, to może Tobie się jakoś
odwdzięczę za pomoc wszystkim maturzystom?
13 kwi 21:20
5-latek: I moze na koniec jeszce taki wzorek a2=(b2+c2−2m12)
gdzie m1 to srodkowa laczaca wierzcholek kąta α ze srodkiem boku a
13 kwi 21:22
5-latek:
13 kwi 21:23
Draghan:
13 kwi 21:24
Marcin:
13 kwi 21:29
5-latek: dla maturzystow
13 kwi 21:29
Draghan: To przed maturą
A
dla tych, którzy pomagają
Wiedzcie, że naprawdę doceniam
I może przyjdzie się kiedyś odwdzięczyć
Marcin, co jest?
Chłopaki nie płaczą
13 kwi 21:35
Qulka: chyba trochę za późno znalazłam
29 cze 00:07