Charakterystyka trójkąta równoramiennego, wzór i powierzchnia, obliczenia

2765
David Holt
Charakterystyka trójkąta równoramiennego, wzór i powierzchnia, obliczenia

ZA Trójkąt równoramienny jest wielokątem o trzech bokach, gdzie dwa z nich mają tę samą miarę, a trzeci inny. Ta ostatnia strona nazywana jest podstawą. Ze względu na tę cechę nadano mu tę nazwę, która po grecku oznacza „równe nogi”

Trójkąty to wielokąty uważane za najprostsze w geometrii, ponieważ składają się z trzech boków, trzech kątów i trzech wierzchołków. To te, które mają najmniejszą liczbę boków i kątów w stosunku do innych wielokątów, jednak ich użycie jest bardzo szerokie.

Indeks artykułów

  • 1 Charakterystyka trójkątów równoramiennych
    • 1.1 Komponenty
  • 2 Właściwości
    • 2.1 Kąty wewnętrzne
    • 2.2 Suma boków
    • 2.3 Przystępne strony
    • 2.4 Przystające kąty
    • 2.5 Wysokość, środkowa, dwusieczna i dwusieczna pokrywają się
    • 2.6 Względne wysokości
    • 2.7 Środek zbieżny ortocentrum, środek barycentrum, środek centralny i środek obrzezany
  • 3 Jak obliczyć obwód?
  • 4 Jak obliczyć wysokość?
  • 5 Jak obliczyć powierzchnię?
  • 6 Jak obliczyć podstawę trójkąta?
  • 7 Ćwiczeń
    • 7.1 Pierwsze ćwiczenie
    • 7.2 Ćwiczenie drugie
    • 7.3 Trzecie ćwiczenie
  • 8 Odniesienia

Charakterystyka trójkątów równoramiennych

Trójkąt równoramienny został sklasyfikowany za pomocą miary jego boków jako parametru, ponieważ dwa jego boki są przystające (mają tę samą długość).

Na podstawie amplitudy kątów wewnętrznych trójkąty równoramienne klasyfikuje się jako:

  • Trójkąt równoramienny: dwie jego strony są równe. Jeden z jego kątów jest prosty (90lub), a pozostałe są takie same (45lub każdy)
  • Trójkąt równoramienny rozwarty: dwie jego strony są równe. Jeden z jego kątów jest rozwarty (> 90lub).
  • Ostry trójkąt równoramienny: dwa jego boki są równe. Wszystkie jego kąty są ostre (< 90lub), gdzie dwa mają tę samą miarę.

Komponenty

  • Mediana: to linia, która zaczyna się od środka jednej strony i dochodzi do przeciwległego wierzchołka. Trzy mediany zbiegają się w punkcie zwanym środkiem ciężkości lub środkiem ciężkości..
  • Dwusieczna: to promień, który dzieli kąt każdego wierzchołka na dwa kąty o równej mierze. Dlatego nazywana jest osią symetrii, a tego typu trójkąty mają tylko jedną.
  • Pośredniczka: to odcinek prostopadły do ​​boku trójkąta, który ma początek w środku trójkąta. W trójkącie znajdują się trzy mediatrie, które spotykają się w miejscu zwanym środkiem obrzezania.
  • Wysokość: to linia biegnąca od wierzchołka do przeciwległej strony, a także ta linia jest prostopadła do tej strony. Wszystkie trójkąty mają trzy wysokości, które pokrywają się w punkcie zwanym ortocentrum..

Nieruchomości

Trójkąty równoramienne są definiowane lub identyfikowane, ponieważ mają kilka właściwości, które je reprezentują, pochodzących z twierdzeń proponowanych przez wielkich matematyków:

Kąty wewnętrzne

Suma kątów wewnętrznych jest zawsze równa 180lub.

Suma boków

Suma miar dwóch boków musi zawsze być większa niż miara trzeciego boku, a + b> c.

Przystępne strony

Trójkąty równoramienne mają dwa boki o tej samej mierze lub długości; to znaczy są przystające, a trzecia strona różni się od nich.

Przystające kąty

Trójkąty równoramienne są również znane jako trójkąty równoramienne, ponieważ mają dwa kąty, które mają tę samą miarę (przystającą). Znajdują się one u podstawy trójkąta, naprzeciw boków o tej samej długości.

W związku z tym wygenerowano twierdzenie, które stwierdza, że:

„Jeśli trójkąt ma dwa przystające boki, kąty przeciwległe do tych boków również będą przystające”. Dlatego jeśli trójkąt jest równoramienny, kąty jego podstaw są przystające.

Przykład:

Poniższy rysunek przedstawia trójkąt ABC. Rysując jego dwusieczną od wierzchołka kąta B do podstawy, trójkąt dzieli się na dwa równe trójkąty BDA i BDC:

W ten sposób kąt wierzchołka B został również podzielony na dwa równe kąty. Dwusieczna jest teraz wspólnym bokiem (BD) między tymi dwoma nowymi trójkątami, podczas gdy boki AB i BC są przystającymi bokami. Mamy więc przypadek kongruencji bok, kąt, bok (LAL).

To pokazuje, że kąty wierzchołków A i C mają tę samą miarę, jak również można wykazać, że skoro trójkąty BDA i BDC są przystające, boki AD i DC są również przystające..

Wysokość, środkowa, dwusieczna i dwusieczna pokrywają się

Linia, która jest poprowadzona od wierzchołka przeciwległego do podstawy do środka podstawy trójkąta równoramiennego, jest jednocześnie wysokością, środkową i dwusieczną, a także dwusieczną względem przeciwnego kąta podstawy..

Wszystkie te segmenty pokrywają się w jednym, który je reprezentuje.

Przykład:

Poniższy rysunek przedstawia trójkąt ABC z punktem środkowym M, który dzieli podstawę na dwa segmenty BM i CM.

Rysując odcinek od punktu M do przeciwległego wierzchołka, z definicji uzyskuje się medianę AM, która jest odniesiona do wierzchołka A i boku BC.

Ponieważ odcinek AM dzieli trójkąt ABC na dwa równe trójkąty AMB i AMC, oznacza to, że przypadek zbieżności bok, kąt, bok będzie miał, a zatem AM będzie również dwusieczną BÂC.

Dlatego dwusieczna zawsze będzie równa medianie i odwrotnie..

Segment AM tworzy kąty, które mają tę samą miarę dla trójkątów AMB i AMC; to znaczy, są one uzupełniające w taki sposób, że miarą każdego z nich będzie:

Med. (AMB) + Med. (AMC) = 180lub

dwa * Med. (AMC) = 180lub

Med. (AMC) = 180lub ÷ 2

Med. (AMC) = 90lub

Wiadomo, że kąty utworzone przez odcinek AM w stosunku do podstawy trójkąta są proste, co wskazuje, że odcinek ten jest całkowicie prostopadły do ​​podstawy..

Dlatego reprezentuje wysokość i dwusieczną, wiedząc, że M jest punktem środkowym.

Dlatego linia AM:

  • Reprezentuje na wysokości pne.
  • Jest średniej wielkości.
  • Jest zawarty w dwusiecznej BC.
  • Jest to dwusieczna kąta wierzchołka Â

Względne wysokości

Wysokości odnoszące się do równych boków również mają ten sam wymiar.

Ponieważ trójkąt równoramienny ma dwa równe boki, ich dwie odpowiednie wysokości również będą równe..

Ortocenter, barycenter, incenter i zbieżny środek do obrzezania

Ponieważ wysokość, środkowa, dwusieczna i dwusieczna względem podstawy są reprezentowane w tym samym czasie przez ten sam odcinek, ortocentrum, środkowy środek ciężkości i środek okręgu opisanego będą punktami współliniowymi, to znaczy będą znajdować się na tej samej linii:

Jak obliczyć obwód?

Obwód wielokąta jest obliczany przez dodanie boków.

Ponieważ w tym przypadku trójkąt równoramienny ma dwa boki o tej samej mierze, jego obwód oblicza się według następującego wzoru:

P = 2*(strona a) + (strona b).

Jak obliczyć wysokość?

Wysokość jest linią prostopadłą do podstawy, dzieli trójkąt na dwie równe części, gdy rozciąga się do przeciwległego wierzchołka.

Wysokość przedstawia przeciwną nogę (a), środek podstawy (b / 2) przylegającą nogę, a bok „a” przedstawia przeciwprostokątną.

Korzystając z twierdzenia Pitagorasa, można określić wartość wysokości:

dodwa + bdwa = dodwa

Gdzie:

dodwa = wysokość (h).

bdwa = b / 2.

dodwa = strona a.

Podstawiając te wartości w twierdzeniu Pitagorasa i rozwiązując wysokość, otrzymujemy:

godzdwa + (b / dwa)dwa = dodwa

godzdwa + bdwa / 4 = dodwa

godzdwa = dodwa - bdwa / 4

h = √ (dodwa - bdwa / 4).

Jeśli znany jest kąt utworzony przez przystające boki, wysokość można obliczyć za pomocą następującego wzoru:

Jak obliczyć powierzchnię?

Pole powierzchni trójkątów jest zawsze obliczane według tego samego wzoru, mnożąc podstawę razy wysokość i dzieląc przez dwa:

Istnieją przypadki, w których znane są tylko pomiary dwóch boków trójkąta i kąt utworzony między nimi. W takim przypadku do określenia obszaru konieczne jest zastosowanie stosunków trygonometrycznych:

Jak obliczyć podstawę trójkąta?

Ponieważ trójkąt równoramienny ma dwa równe boki, aby określić wartość jego podstawy, konieczne jest poznanie przynajmniej miary wysokości lub jednego z jego kątów.

Znając wysokość, stosuje się twierdzenie Pitagorasa:

dodwa + bdwa = cdwa

Gdzie:

dodwa = wysokość (h).

dodwa = strona a.

bdwa = b / 2, jest nieznane.

Rozwiązujemy bdwa wzoru i musimy:

bdwa = adwa - dodwa

b = √ adwa - dodwa

Ponieważ ta wartość odpowiada połowie podstawy, należy ją pomnożyć przez dwa, aby uzyskać pełną miarę podstawy trójkąta równoramiennego:

b = 2 * (√ adwa - dodwa)

W przypadku, gdy znana jest tylko wartość jego równych boków i kąt między nimi, stosuje się trygonometrię, rysując linię od wierzchołka do podstawy, która dzieli trójkąt równoramienny na dwa trójkąty prostokątne.

W ten sposób połowa podstawy jest obliczana ze wzoru:

Możliwe jest również, że znana jest tylko wartość wysokości i kąta wierzchołka znajdującego się naprzeciw podstawy. W takim przypadku za pomocą trygonometrii można określić podstawę:

Trening

Pierwsze ćwiczenie

Znajdź pole trójkąta równoramiennego ABC, wiedząc, że dwa jego boki mają 10 cm, a trzeci 12 cm.

Rozwiązanie

Aby znaleźć obszar trójkąta, konieczne jest obliczenie wysokości za pomocą wzoru powierzchni związanego z twierdzeniem Pitagorasa, ponieważ wartość kąta utworzonego między równymi bokami nie jest znana.

Mamy następujące dane trójkąta równoramiennego:

  • Równe boki (a) = 10 cm.
  • Podstawa (b) = 12 cm.

Wartości są podstawiane we wzorze:

Drugie ćwiczenie

Długość dwóch równych boków trójkąta równoramiennego wynosi 42 cm, połączenie tych boków tworzy kąt 130lub. Określ wartość trzeciego boku, pole tego trójkąta i obwód.

Rozwiązanie

W tym przypadku znane są pomiary boków i kąt między nimi..

Aby poznać wartość brakującego boku, to znaczy podstawy tego trójkąta, rysuje się prostopadłą do niego linię, dzieląc kąt na dwie równe części, po jednej dla każdego utworzonego trójkąta prostokątnego.

  • Równe boki (a) = 42 cm.
  • Kąt (Ɵ) = 130lub

Teraz przez trygonometrię obliczana jest wartość połowy podstawy, która odpowiada połowie przeciwprostokątnej:

Aby obliczyć powierzchnię, konieczne jest poznanie wysokości tego trójkąta, którą można obliczyć za pomocą trygonometrii lub twierdzenia Pitagorasa, teraz, gdy wartość podstawy została już określona.

W trygonometrii będzie to:

Obwód jest obliczany:

P = 2*(strona a) + (strona b).

P = 2* (42 cm) + (76 cm)

P = 84 cm + 76 cm

P = 160 cm.

Ćwiczenie trzecie

Oblicz wewnętrzne kąty trójkąta równoramiennego, wiedząc, że kąt podstawy wynosi  = 55lub

Rozwiązanie

Aby znaleźć dwa brakujące kąty (Ê i Ô), należy pamiętać o dwóch właściwościach trójkątów:

  • Suma kątów wewnętrznych każdego trójkąta będzie zawsze = 180lub:

 + Ê + Ô = 180 lub

  • W trójkącie równoramiennym kąty podstawy są zawsze przystające, to znaczy mają tę samą miarę, dlatego:

 = Ô

Ê = 55lub

Aby określić wartość kąta Ê, podstawiamy wartości pozostałych kątów w pierwszej regule i rozwiązujemy przez Ê:

55lub + 55lub + Ô = 180 lub

110 lub + Ô = 180 lub

Ô = 180 lub - 110 lub

Ô = 70 lub.

Bibliografia

  1. Álvarez, E. (2003). Elementy geometrii: z licznymi ćwiczeniami i geometrią kompasu. Uniwersytet Medellin.
  2. Álvaro Rendón, A. R. (2004). Rysunek techniczny: zeszyt ćwiczeń.
  3. Anioł, A. R. (2007). Algebra elementarna. Edukacja Pearson.
  4. Arthur Goodman, L.H. (1996). Algebra i trygonometria z geometrią analityczną. Edukacja Pearson.
  5. Baldor, A. (1941). Algebra. Hawana: Kultura.
  6. José Jiménez, L. J. (2006). Matematyka 2.
  7. Tuma, J. (1998). Podręcznik matematyki inżynierskiej. Wolfram MathWorld.

Jeszcze bez komentarzy