Twój postęp zapisuje się tylko w tej przeglądarce. Zaloguj się, żeby nie stracić go po zmianie urządzenia. Zaloguj się
Planimetria – geometria płaska

Podobieństwo trójkątówPodstawa

Podobieństwo trójkątów pozwala porównywać kształty o różnych rozmiarach i obliczać niedostępne długości bez bezpośredniego pomiaru. Dzięki niemu wyznaczysz wysokość drzewa z cienia, odległość na mapie albo brakujący bok w zadaniu maturalnym.

Matematyka ·2 min czytania ·6 ćwiczeń


Podobne trójkąty mają ten sam kształt: odpowiadające kąty są równe, a odpowiadające boki pozostają w jednej skali.

Pojęcia, od których zaczynamy

Podobieństwo oznacza zachowanie kształtu. Trójkąt można powiększyć, pomniejszyć, obrócić lub odbić; odpowiadające sobie kąty nadal są równe. Odpowiadające boki łączą wierzchołki z równymi kątami. Nie dobieraj ich wyłącznie według położenia na kartce.

Najpierw ustal kierunek porównania. Jeżeli przechodzisz od pierwszego trójkąta do drugiego, skala to długość boku drugiego podzielona przez długość odpowiedniego boku pierwszego. Dla przejścia od boku \(3\) do boku \(6\) mamy \(k=\frac63=2\). Wszystkie pozostałe długości mnożymy przez tę samą liczbę. Powrót ma skalę \(\frac12\).

Zasady i wzory

Jeżeli skala podobieństwa wynosi \(k\), wszystkie długości mnożą się przez \(k\). Obwody zmieniają się w skali \(k\), a pola w skali \(k^2\).

  • Zawsze zestawiaj boki odpowiadające.
  • Kolejność liter w zapisie podobieństwa wskazuje odpowiedniość wierzchołków.
  • Skala zależy od kierunku porównania figur.
\[\frac{a'}a=\frac{b'}b=\frac{c'}c=k,\qquad \frac{P'}P=k^2\]

Pierwsza zależność dotyczy długości, druga pól.

Jak czytać rysunek?

Te same proporcje bokówTrójkąty prostokątne o bokach 3,4,5 oraz 6,8,10.Te same proporcje boków435ABC8610DEFSkala 2

Zapis \(ABC\sim DEF\) wskazuje kolejność: \(A\) odpowiada \(D\), \(B\) odpowiada \(E\), a \(C\) odpowiada \(F\). Dlatego porównujemy \(AB\) z \(DE\), \(BC\) z \(EF\) i \(AC\) z \(DF\). Obrót rysunku nie zmienia tych par. Na ilustracji każdy bok drugiego trójkąta jest dwa razy dłuższy.

Przykład krok po kroku

Bok 4 odpowiada bokowi 10. Pole mniejszego trójkąta wynosi 24. Oblicz pole większego.

Wybierz kierunek porównania. Przechodzimy od mniejszego trójkąta do większego, więc dzielimy odpowiadającą długość większego przez długość mniejszego. Pole zależy od dwóch długości: podstawy i wysokości. Obie mnożą się przez \(k\), dlatego pole mnoży się przez \(k\cdot k=k^2\).

  1. Wyznacz skalę długości.\(k=\frac{10}{4}=\frac52\)
  2. Podnieś skalę do kwadratu.\(k^2=\frac{25}{4}\)
  3. Przelicz pole.\(P'=24\cdot\frac{25}{4}=150\)

Typowy błąd

Pola nie zmieniają się liniowo wraz z długościami.

Skala długości \(k=3\), więc pole jest 3 razy większe.Pole skaluje się jak kwadrat długości.
Dla \(k=3\) pole jest \(k^2=9\) razy większe.

Dodatkowy przykład i kontrola

Wysokości, promienie okręgów wpisanych i opisanych oraz obwody zmieniają się w skali \(k\). Pole zmienia się w skali \(k^2\), ponieważ we wzorze \(P=\frac{ah}{2}\) skala mnoży zarówno podstawę, jak i wysokość.

Jeżeli pole pierwszego trójkąta wynosi \(6\), a skala przejścia do drugiego wynosi \(3\), to jego pole wynosi \(3^2\cdot6=54\). Odwrotnie: stosunek pól \(9\) oznacza stosunek długości \(\sqrt9=3\). W zadaniu z niewiadomą zapisz najpierw jeden spójny stosunek, np. \(\frac{x}{5}=\frac{12}{3}=4\), a dopiero potem oblicz \(x=20\).

Najczęstsze pytania

Czy podobne trójkąty muszą mieć równe pola?
Nie. Ich pola są w stosunku \(k^2\), gdzie \(k\) jest skalą podobieństwa. Równe pola otrzymujemy przy \(k=1\).
Jak dobrać odpowiadające boki?
Ustal pary równych kątów lub odczytaj kolejność wierzchołków w zapisie podobieństwa, a potem dobierz boki łączące odpowiadające wierzchołki.

Poćwicz

ABCD

Bok długości \(3\) przechodzi na bok długości \(6\). Jaka jest skala tego powiększenia?

ABCD

Dwa podobne trójkąty mają odpowiadające boki \(6\) i \(15\). Bok \(8\) mniejszego trójkąta odpowiada bokowi większego długości:

ABCD

Uzupełnij zdanie: „Bok 4 odpowiada bokowi 10. Skala przekształcenia mniejszego trójkąta w większy wynosi …”.

ABCD

Uzupełnij zdanie: „Jeżeli skala długości wynosi 3, stosunek pól wynosi …”.

ABCD

Które zdanie poprawnie naprawia błąd: „Przy skali k pola figur także mnożymy przez k.”?

ABCD

Pola dwóch podobnych trójkątów są w stosunku \(49:81\). Jaki jest stosunek odpowiadających długości?

Sprawdź, ile już umiesz

Przećwicz to zagadnienie na fiszkach albo przejdź do zestawu zadań z całego działu.

Ebook PDF 395 zadań maturalnych z matematyki podstawowej z rozwiązaniami krok po kroku w jednym pliku. Zobacz ebook (19,99 zł)