UCZ SIĘ KROK PO KROKU

Trójkąty przystające i podobne

Trójkąty przystające mają taki sam kształt i rozmiar, a trójkąty podobne mogą różnić się wielkością. Poznaj cechy pozwalające je rozpoznawać oraz sprawdź, jak skala podobieństwa wpływa na pola figur.

Trójkąty przystające


Trójkąty są przystające, jeżeli mają takie same długości boków i takie same miary kątów - mają identyczny kształt i rozmiar.

Jak rozpoznać, czy dwa trójkąty są przystające?

(1) cecha bbb bok-bok-bok

trzy boki jednego trójkąta są równe trzem bokom drugiego trójkąta

  • |AB|=|DE|, |AC|=|DF|, |BC|=|EF|


(2)
cecha bkb bok-kąt-bok

dwa boki i kąt zawarty między nimi zawarty w jednym trójkącie są odpowiednio równe dwóm bokom i kątowi między nimi w drugim trójkącie

  • |AB|=|DE|, |AC|=|DF|, ∡BAC=∡EDF


(3)
cecha kbk kąt-bok-kąt

bok i dwa leżące przy nim kąty w jednym trójkącie są równe bokowi i dwóm leżącym przy nim kątom
w drugim trójkącie

  • |AB|=|DE|, |∡BAC|=|∡EDF|, |∡ABC|=|∡DEF|

Przykład: Ile wynosi miara kąta α poniższej figury?

Trójkąty △ABC i △BCD mają trzy boki równej długości. Mają wspólny bok BC, |AB|=|CD| oraz |AC|=|BD|. Zatem są one przystające.

Zauważmy, że miarę kąta α możemy odczytać korzystając z cechy bkb. Mamy, że |AC|=|BD| oraz |AB|=|BD| zatem |∡BAC|=|∡BDC|. Wynika z tego, że α=112°.

Odpowiedź: Szukany kąt ma miarę 112°.

Przykład: Ile wynosi miara kąta β poniższej figury?

Trójkąty △ABC i △BCD mają wspólny bok BC, oraz |AB|=|CD| i |AC|=|BD|.
Są one przystające. Zauważmy, że z cechy bkb mamy, że |∡BAC|=|∡BDC|.
Obliczmy miarę kąta |∡BAC| korzystając z rysunku.

Wiemy, że suma miar kątów w trójkącie wynosi 180°, zatem

|∡BAC|+|∡ABC|+|∡BCA|=180°

|∡BAC|+48°+69°=180°

|∡BAC|=63°⇒|∡BDC|=β=63°

Odpowiedź: Miara kąta β wynosi 63°.

Trójkąty podobne


Trójkąty są podobne, jeżeli jeden jest “zmniejszeniem” lub “zwiększeniem” drugiego w pewnej skali.

Jak rozpoznać, czy dwa trójkąty są podobne?

(1) cecha bbb bok-bok-bok

trzy boki jednego trójkąta są proporcjonalne do trzech boków drugiego trójkąta

  • ABCD=ACDF=BCEF


(2)
cecha bkb bok-kąt-bok

dwa boki jednego trójkąta są proporcjonalne do dwóch boków drugiego trójkąta oraz kąty zawarte między tymi bokami są równe

  • np. ABDE=ACDF, |∡BAC|=|∡EDF|


(3)
cecha kkk kąt-kąt-kąt

kąty jednego trójkąta są równe kątom drugiego trójkąta

  • |∡BAC|=|∡EDF|, |∡ABC|=|∡DEF|, |∡ACD|=|∡DFE|
Uwaga: Gdy skala jest równa 1, trójkąty podobne są jednocześnie przystające.
Przykład: Sprawdź, czy poniższe trójkąty są podobne.
Skorzystamy z cechy podobieństwa bok-bok-bok. Porównajmy do siebie dwa kolejne boki: najdłuższe, najkrótsze, pozostałe.

Najdłuższe: 1220=35

Najkrótsze: 610=35

Pozostałe: 915=35

Odpowiedź: Z proporcjonalności boków trójkąty są podobne na mocy cechy bbb.

Przykład 2.2 Wyznacz długość odcinka CE wiedząc, że BD||CE.

Proste BD i CE są do siebie równoległe, dlatego |∡ABD|=|∡ACE|, |∡ADB|=|∡AEC| oraz |∡BAD|=|∡CAE|. Możemy zauważyć, że △ABD≈△ACE
(czyli △ABD jest podobny do △ACE) na mocy cechy kkk.

Z podobieństwa mamy, że:

ABAC=BDCE

39=4CE

Z metody “na krzyż”:

3|CE|=4⋅9

3|CE|=36|:3

|CE|=12

Odpowiedź: Długość odcinka CE wynosi 12.

Przykład: Dwa zewnętrznie styczne okręgi są styczne do ramion pewnego kąta. Odległości ich środków od wierzchołka kąta wynoszą 15 i 20. Oblicz długości promieni tych okręgów R i r.

R+r=20−15=5

Trójkąty △APS i △BQS są podobne na mocy cechy kąt-kąt-kąt, stąd:
Rr=R+r+1515⇔Rr=2015⇔Rr=43⇔R=43r

Wiemy, że R+r=5.
R+r=5⇔ (wstawiamy R=43) ⇔43r+r=5⇔73r=5r=157
Stąd R=43r=43⋅157=207.
Odpowiedź: Mamy, że R=207 i r=157.

Podobieństwo a pole

Jeżeli △ABC≈△DEF na mocy cechy bok-bok-bok , to ABCD=ACDF=BCEF=m, gdzie m jest skalą podobieństwa trójkąta △ABC do △DEF to:

P△ABCP△DEF=m2

Stosunek pola trójkąta △ABC do pola trójkąta △DEF jest równy skalipodobieństwam podniesionej do kwadratu.

Uwaga: Ten wzór musisz zapamiętać! Nie znajdziesz go w karcie wzorów.

Przykład: Niech △ABC będzie podobny do trójkąta △DEF oraz P△ABC=28cm2<P△DEF. Oblicz pole trójkąta △DEF wiedząc, że stosunek długości boków mniejszego trójkąta do długości boków większego trójkąta wynosi 2/3.

Z treści zadania wiemy, że skala podobieństwa △ABC do △DEF wynosi m=23.
Korzystając z tego, że P△ABC=28[j]2 obliczymy P△DEF.
Z twierdzenia dotyczącego związku podobieństwa trójkątów do pola mamy, że

P△ABCP△DEF=m2=(23)2=49

28cm2P△DEF=49

Z metody “na krzyż” mamy, że

9⋅28cm2=4⋅P△DEF

252cm2=4⋅P△DEF|:4

P△DEF=63cm2

Odpowiedź: Z podobieństwa trójkątów wiemy, że P△DEF=63cm2.

Komentarze

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *