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

Trójkąty szczególnePodstawa

Trójkąty szczególne pozwalają błyskawicznie rozpoznawać długości boków i kąty bez długich obliczeń. Wzorce 45°–45°–90° oraz 30°–60°–90° pojawiają się w przekątnych kwadratów, dachach, rampach i zadaniach maturalnych.

Matematyka ·1 min czytania ·6 ćwiczeń


Trójkąty szczególne mają stałe proporcje boków, dzięki czemu wiele długości można wyznaczyć bez ogólnego równania Pitagorasa.

Pojęcia, od których zaczynamy

Proporcja boków \(1:1:\sqrt2\) nie oznacza, że długości muszą być równe dokładnie tym trzem liczbom. Wszystkie mnożymy przez tę samą dodatnią skalę. Na przykład przy skali \(5\) otrzymujemy \(5,5,5\sqrt2\).

W trójkącie prostokątnym równoramiennym obie przyprostokątne mają długość \(a\). Z Pitagorasa \(c^2=a^2+a^2=2a^2\), więc \(c=a\sqrt2\). Dwa równe kąty ostre mają po \(45^\circ\). Przy obliczaniu przyprostokątnej z przeciwprostokątnej odwracamy działanie: \(a=\frac c{\sqrt2}=\frac{c\sqrt2}{2}\).

Zasady i wzory

W trójkącie \(45^\circ,45^\circ,90^\circ\) boki są w proporcji \(1:1:\sqrt2\). W trójkącie \(30^\circ,60^\circ,90^\circ\) proporcja wynosi \(1:\sqrt3:2\).

  • Bok naprzeciw \(30^\circ\) jest połową przeciwprostokątnej.
  • Przeciwprostokątna w trójkącie równoramiennym prostokątnym ma długość \(a\sqrt2\).
  • Wysokość trójkąta równobocznego wynosi \(\frac{a\sqrt3}{2}\).
\[45^\circ,45^\circ,90^\circ: 1:1:\sqrt2,\qquad 30^\circ,60^\circ,90^\circ: 1:\sqrt3:2\]

Kolejność długości odpowiada rosnącym kątom.

Jak czytać rysunek?

Dwa trójkąty o stałych proporcjachPierwszy trójkąt: a, a, a pierwiastek z dwóch. Drugi: a, a pierwiastek z trzech, 2a.Dwa trójkąty o stałych proporcjachaaa√245°45°aa√32a60°30°

Po lewej oba równe boki leżą naprzeciw równych kątów. Po prawej najkrótszy bok \(a\) leży naprzeciw \(30^\circ\), bok \(a\sqrt3\) naprzeciw \(60^\circ\), a \(2a\) naprzeciw \(90^\circ\). Przyprostokątna długości \(6\sqrt3\) jako dłuższy bok odpowiada \(a=6\), a przeciwprostokątnej \(12\).

Przykład krok po kroku

Oblicz wysokość trójkąta równobocznego o boku 6.

Skąd wzór na wysokość? Wysokość trójkąta równobocznego dzieli podstawę na połowy. Powstaje trójkąt prostokątny z przeciwprostokątną \(a\) i przyprostokątną \(\frac{a}{2}\). Zatem \(h^2=a^2-(\frac{a}{2})^2=\frac{3a^2}{4}\), a dodatnia długość wynosi \(h=\frac{a\sqrt3}{2}\).

  1. Zastosuj wzór na wysokość.\(h=\frac{a\sqrt3}{2}\)
  2. Podstaw długość boku.\(h=\frac{6\sqrt3}{2}\)
  3. Skróć ułamek.\(h=3\sqrt3\)

Typowy błąd

W proporcji \(30^\circ\)–\(60^\circ\)–\(90^\circ\) bok naprzeciw \(30^\circ\) jest najkrótszy.

Bok naprzeciw \(30^\circ\) jest najdłuższy.Najdłuższy bok leży naprzeciw kąta \(90^\circ\).
Bok naprzeciw \(30^\circ\) ma połowę długości przeciwprostokątnej.

Dodatkowy przykład i kontrola

Przekątna kwadratu o boku \(s\) tworzy dwa trójkąty równoramienne prostokątne, więc \(d=s\sqrt2\). Gdy \(d=10\sqrt2\), bok ma \(10\), a pole \(100\).

Dla trójkąta równobocznego o boku \(s\) wysokość wynosi \(\frac{s\sqrt3}{2}\), a pole \(\frac{s^2\sqrt3}{4}\). Przy boku \(6\) daje to wysokość \(3\sqrt3\) i pole \(9\sqrt3\). Zanim wstawisz liczby, dopasuj boki do kątów naprzeciw. Nie zawsze podana długość jest najkrótszym bokiem proporcji.

Najczęstsze pytania

Jak obliczyć przyprostokątną z przeciwprostokątnej w trójkącie równoramiennym prostokątnym?
Podziel przeciwprostokątną przez \(\sqrt2\): \(a=\frac c{\sqrt2}\).
Dlaczego bok naprzeciw trzydziestu stopni jest połową przeciwprostokątnej?
Taki trójkąt powstaje po przecięciu równobocznego wysokością. Krótsza przyprostokątna jest połową podstawy, a przeciwprostokątna całym bokiem.

Poćwicz

ABCD

W trójkącie o kątach \(30^\circ,60^\circ,90^\circ\) przeciwprostokątna ma długość \(10\). Ile ma najkrótszy bok?

ABCD

W trójkącie \(30^\circ-60^\circ-90^\circ\) dłuższa przyprostokątna ma długość \(6\sqrt{3}\). Ile ma krótsza przyprostokątna?

ABCD

Uzupełnij zdanie: „Trójkąt równoboczny o boku 6 ma wysokość …”.

ABCD

Uzupełnij zdanie: „Trójkąt \(45^\circ\)–\(45^\circ\)–\(90^\circ\) o przyprostokątnej 5 ma przeciwprostokątną …”.

ABCD

Które zdanie poprawnie naprawia błąd: „W trójkącie \(30^\circ\)–\(60^\circ\)–\(90^\circ\) bok naprzeciw \(30^\circ\) jest najdłuższy.”?

ABCD

Przekątna kwadratu ma długość \(10\sqrt{2}\). Jakie jest pole kwadratu?

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)