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

Twierdzenie odwrotne do twierdzenia PitagorasaPodstawa

Twierdzenie odwrotne do twierdzenia Pitagorasa pozwala sprawdzić, czy trójkąt jest prostokątny, znając tylko długości jego boków. To szybki test przydatny w geometrii, budownictwie, pomiarach terenu i zadaniach maturalnych.

Matematyka ·1 min czytania ·6 ćwiczeń


Twierdzenie odwrotne do twierdzenia Pitagorasa rozstrzyga, czy trójkąt o znanych bokach jest prostokątny.

Pojęcia, od których zaczynamy

Zwykłe twierdzenie Pitagorasa zaczyna się od kąta prostego i prowadzi do równości kwadratów. Odwrotne zaczyna od znanych długości i pozwala dopiero udowodnić kąt prosty. Nie zaznaczaj go jako danej, zanim skończysz sprawdzenie.

Uporządkuj dodatnie długości tak, aby \(a\leq b\leq c\). Największy bok \(c\) występuje sam po prawej stronie testu. Najpierw sprawdź jednak \(a+b\gt c\). Jeżeli ten warunek nie zachodzi, odcinki nie tworzą trójkąta i nie klasyfikujemy go jako ostrego lub rozwartego.

Zasady i wzory

Po uporządkowaniu boków \(a\le b\lt c\) sprawdzamy, czy \(a^2+b^2=c^2\). Równość oznacza kąt prosty naprzeciw najdłuższego boku.

  • Najpierw sprawdź, czy długości tworzą trójkąt.
  • Po stronie \(c^2\) umieść najdłuższy bok.
  • Gdy suma kwadratów jest większa od \(c^2\), trójkąt jest ostrokątny; gdy mniejsza — rozwartokątny.
\[a^2+b^2=c^2\quad\Longleftrightarrow\quad\text{trójkąt prostokątny}\]

Zakładamy, że c jest najdłuższym bokiem.

Jak czytać rysunek?

Porównaj kwadraty bokówNajdłuższy bok leży na dole. Porównujemy sumę kwadratów krótszych boków z kwadratem najdłuższego.Porównaj kwadraty bokówOstrokątny76525 + 36 > 49Prostokątny1312525 + 144 = 169Rozwartokątny118636 + 64 < 121

Najdłuższy bok jest na każdym rysunku podstawą. Dla \(5,6,7\) mamy \(25+36=61\gt49\), więc trójkąt jest ostrokątny. Dla \(5,12,13\) zachodzi \(25+144=169\), co dowodzi prostokątności. Dla \(6,8,11\) jest \(36+64=100\lt121\), więc trójkąt jest rozwartokątny.

Przykład krok po kroku

Sprawdź trójkąt o bokach 7, 24 i 25.

  1. Wskaż najdłuższy bok.\(c=25\)
  2. Policz obie strony.\(7^2+24^2=49+576=625\)
  3. Porównaj z kwadratem c.\(25^2=625\;\Rightarrow\;\text{trójkąt prostokątny}\)

Typowy błąd

Losowa kolejność boków może prowadzić do fałszywego wniosku.

\(7^2+25^2=24^2\)Najdłuższy bok musi wystąpić sam po prawej stronie.
\(7^2+24^2=25^2\)

Dodatkowy przykład i kontrola

Pełny test wynika z twierdzenia cosinusów: \(\cos\gamma=\frac{a^2+b^2-c^2}{2ab}\). Mianownik jest dodatni, a znak licznika określa rodzaj największego kąta. Dodatni cosinus oznacza kąt ostry, zero prosty, ujemny rozwarty.

Nieprawdziwa równość Pitagorasa nie oznacza automatycznie rozwartokątności. Trzeba odczytać kierunek nierówności. Odcinki \(1,2,3\) spełniają \(1^2+2^2\lt3^2\), lecz nie tworzą trójkąta, bo \(1+2=3\). Ten przykład pokazuje, dlaczego sprawdzenie istnienia figury poprzedza porównywanie kwadratów.

Najczęstsze pytania

Co dowodzi twierdzenie odwrotne do Pitagorasa?
Jeśli boki trójkąta spełniają \(a^2+b^2=c^2\), kąt naprzeciw największego boku \(c\) jest prosty.
Dlaczego najpierw sprawdzamy nierówność trójkąta?
Długości mogą nie tworzyć żadnego trójkąta. Wtedy klasyfikowanie jego kątów nie ma sensu.

Poćwicz

ABCD

Który bok ustawiamy samotnie po prawej stronie równania \(a^2+b^2=c^2\)?

ABCD

Który trójkąt jest prostokątny?

ABCD

Uzupełnij zdanie: „Czy boki 7,24,25 tworzą trójkąt prostokątny? …”.

ABCD

Uzupełnij zdanie: „Czy boki 6,8,11 tworzą trójkąt prostokątny? …”.

ABCD

Które zdanie poprawnie naprawia błąd: „Wystarczy sprawdzić dowolną kolejność boków w równaniu \(a^2+b^2=c^2\).”?

ABCD

Dla boków \(10,24,26\) poprawny wniosek brzmi:

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)