Ciekawe własności pól figur geometrycznych

Podobne dokumenty
Trójkąty Zad. 0 W trójkącie ABC, AB=40, BC=23, wyznacz AC wiedząc że jest ono sześcianem liczby naturalnej.

KONKURS ZOSTAŃ PITAGORASEM MUM. Podstawowe własności figur geometrycznych na płaszczyźnie

VII Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

Kurs ZDAJ MATURĘ Z MATEMATYKI MODUŁ 11 Zadania planimetria

XIII Olimpiada Matematyczna Juniorów

Test na koniec nauki w klasie trzeciej gimnazjum

PODSTAWY > Figury płaskie (1) KĄTY. Kąt składa się z ramion i wierzchołka. Jego wielkość jest mierzona w stopniach:

Planimetria Uczeń: a) stosuje zależności między kątem środkowym i kątem wpisanym, b) korzysta z własności stycznej do okręgu i własności okręgów

Klasa 3. Trójkąty. 1. Trójkąt prostokątny ma przyprostokątne p i q oraz przeciwprostokątną r. Z twierdzenia Pitagorasa wynika równość:

GEOMETRIA ELEMENTARNA

XI Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

SPIS TREŚCI. Do Nauczyciela Regulamin konkursu Zadania

IX Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

PLANIMETRIA CZYLI GEOMETRIA PŁASZCZYZNY CZ. 1

Mini tablice matematyczne. Figury geometryczne

Ćwiczenia z Geometrii I, czerwiec 2006 r.

Twierdzenie Talesa. Adrian Łydka Bernadeta Tomasz. Teoria

Zadanie 1. W trapezie ABCD poprowadzono przekątne, które podzieliły go na cztery trójkąty. Mając dane pole S 1

10. Elementy kombinatoryki geometrycznej: suma kątów wielokąta,

Jarosław Wróblewski Matematyka dla Myślących, 2008/09

V Konkurs Matematyczny Politechniki Białostockiej

V Międzyszkolny Konkurs Matematyczny

KURS MATURA PODSTAWOWA Część 2

Podział czworokątów wynika z wymagań jakie im stawiamy. Jeśli nie mamy żadnych wymagań to nasz czworokąt może wyglądać dowolnie, np.

Obóz Naukowy Olimpiady Matematycznej Gimnazjalistów

XIV Olimpiada Matematyczna Juniorów Zawody stopnia pierwszego część korespondencyjna (1 września 2018 r. 15 października 2018 r.)

Treści zadań Obozu Naukowego OMG

Planimetria poziom podstawowy (opracowanie: Mirosława Gałdyś na bazie

Nawi zanie do gimnazjum Planimetria Trójk Rysujemy Rysujemy Rysujemy Zapisujemy t zewn trzny trójk ta, Trójk ty ze wzgl du na miary k tów Trójk

X Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

Zespół Placówek Oświatowych im. Jana Pawła II w Gościeradowie. autorki: Zuzanna Olech i Wiktoria Błachnio

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z MATEMATYKI Finał 12 marca 2009 r.

Treści zadań Obozu Naukowego OMG

Zadania przygotowawcze do konkursu o tytuł NAJLEPSZEGO MATEMATYKA KLAS PIERWSZYCH I DRUGICH POWIATU BOCHEŃSKIEGO rok szk. 2017/2018.

2. Wykaż, że dla dowolnej wartości zmiennej x wartość liczbowa wyrażenia (x 6)(x + 8) 2(x 25) jest dodatnia.

WOJEWÓDZKI KONKURS MATEMATYCZNY dla uczniów gimnazjów i oddziałów gimnazjalnych województwa pomorskiego w roku szkolnym 2018/2019 etap wojewódzki

Twierdzenie Talesa. Adrian Łydka Bernadeta Tomasz. Teoria

KONKURS MATEMATYCZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM Etap Wojewódzki

Zadania na dowodzenie Opracowała: Ewa Ślubowska

Matematyka podstawowa VII Planimetria Teoria

MATURA Przygotowanie do matury z matematyki

Kolorowanie płaszczyzny, prostych i okręgów

Geometria. Rodzaje i własności figur geometrycznych:

XII. GEOMETRIA PRZESTRZENNA GRANIASTOSŁUPY

XV WOJEWÓDZKI KONKURS Z MATEMATYKI

2 Figury geometryczne

PLANIMETRIA CZYLI GEOMETRIA PŁASZCZYZNY CZ. 3

Klasa III technikum Egzamin poprawkowy z matematyki sierpień I. CIĄGI LICZBOWE 1. Pojęcie ciągu liczbowego. b) a n =

XII Olimpiada Matematyczna Juniorów

Kurs ZDAJ MATURĘ Z MATEMATYKI - MODUŁ 11 Teoria planimetria

Skrypt 28. Przygotowanie do egzaminu Podstawowe figury geometryczne. 1. Przypomnienie i utrwalenie wiadomości dotyczących rodzajów i własności kątów

XIII Olimpiada Matematyczna Juniorów

Zadanie PP-GP-1 Punkty A, B, C, D i E leżą na okręgu (zob. rysunek). Wiadomo, że DBE = 10

wynosiła jest budowlane do

STEREOMETRIA CZYLI GEOMETRIA W 3 WYMIARACH

MATEMATYKA WYDZIAŁ MATEMATYKI - TEST 1

Międzyszkolne Zawody Matematyczne Klasa I LO i I Technikum - zakres podstawowy Etap wojewódzki rok Czas rozwiązywania zadań 150 minut

XV Olimpiada Matematyczna Juniorów

Klasówka gr. A str. 1/3

Podstawowe pojęcia geometryczne

w edukacji matematycznej uczniów

KONKURS MATEMATYCZNY DLA UCZNIÓW SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH

Obóz Naukowy Olimpiady Matematycznej Gimnazjalistów

Bukiety matematyczne dla gimnazjum

9. Funkcje trygonometryczne. Elementy geometrii: twierdzenie

Stożkiem nazywamy bryłę obrotową, która powstała przez obrót trójkąta prostokątnego wokół jednej z jego przyprostokątnych.

Scenariusz lekcji matematyki, klasa 1 LO.

Planimetria VII. Wymagania egzaminacyjne:

Bank zadań na egzamin pisemny (wymagania podstawowe; na ocenę dopuszczającą i dostateczną)

Temat: PRZEKROJE PROSTOPADŁOŚCIANÓW. Cel lekcji: kształcenie wyobraźni przestrzennej

Stereometria bryły. Wielościany. Wielościany foremne

Dydaktyka matematyki (II etap edukacyjny) II rok matematyki Semestr letni 2016/2017 Ćwiczenia nr 9

KONKURS MATEMATYCZNY. Model odpowiedzi i schematy punktowania

Projekt Innowacyjny program nauczania matematyki dla liceów ogólnokształcących

ZESTAWIENIE TEMATÓW Z MATEMATYKI Z PLUSEM DLA KLASY VIII Z WYMAGANIAMI PODSTAWY PROGRAMOWEJ WYMAGANIA SZCZEGÓŁOWE Z PODSTAWY PROGRAMOWEJ

FIGURY I PRZEKSZTAŁCENIA GEOMETRYCZNE

Wielokąty na płaszczyźnie obliczenia z zastosowaniem trygonometrii

PŁOCKA MIĘDZYSZKOLNA LIGA PRZEDMIOTOWA MATEMATYKA klasa VI szkoła podstawowa marzec 2012

WYPEŁNIA KOMISJA KONKURSOWA

PŁOCKA MIĘDZYSZKOLNA LIGA PRZEDMIOTOWA MATEMATYKA klasa V szkoła podstawowa marzec 2015

Tematy: zadania tematyczne

Wojewódzki Konkurs Matematyczny dla uczniów gimnazjów województwa wielkopolskiego

Matematyk Roku gminny konkurs matematyczny ETAP DRUGI 24 MARCA 2017 KLASA TRZECIA

Egzamin w klasie III gimnazjum Część matematyczna

Test kwalifikacyjny na I Warsztaty Matematyczne

WOJEWÓDZKI KONKURS MATEMATYCZNY dla uczniów gimnazjów i oddziałów gimnazjalnych województwa pomorskiego w roku szkolnym 2017/2018

WOJEWÓDZKI KONKURS MATEMATYCZNY DLA UCZNIÓW SZKÓŁ GIMNAZJALNYCH ETAP SZKOLNY. 18 listopada 2013 r. godz. 13:00

Wojewódzki Konkurs Matematyczny dla uczniów gimnazjów. Etap Szkolny Rozwiązania i punktacja

VIII Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

Twierdzenie Pitagorasa

WOJEWÓDZKI KONKURS MATEMATYCZNY

Wymagania edukacyjne dla klasy VI z matematyki. Opracowane na podstawie programu nauczania Matematyka z plusem LICZBY NATURALNE I UŁAMKI

X Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

Treści zadań Obozu Naukowego OMG

ZESTAWY PYTAŃ NA USTNY EGZAMIN SEMESTRALNY Z MATEMATYKI SEMESTR I

Warmińsko-Mazurskie Zawody Matematyczne Eliminacje cykl styczniowy Poziom: szkoły ponadgimnazjalne, 10 punktów za każde zadanie

XII Olimpiada Matematyczna Juniorów Zawody stopnia pierwszego część korespondencyjna (1 września 2016 r. 17 października 2016 r.)

XIV WOJEWÓDZKI KONKURS MATEMATYCZNY

WOJEWÓDZKI KONKURS MATEMATYCZNY

Transkrypt:

Ciekawe własności pól figur geometrycznych

W mojej pracy zajęłam się wykazywaniem faktów, że pola pewnych figur spełniają określone warunki. Większość z tych dowodów można było przeprowadzić metodami prawie obrazkowymi tzn. nie wymagały one żmudnych obliczeń. Część zadań zaczerpnęłam z miniatur matematycznych, druga część jest moim własnym rozwinięciem danych problemów.

W prostokącie ABCD punkt M jest dowolnym punktem przekątnej AC. Uzasadnię, że pole prostokąta pokolorowanego na zielono jest równe niebieskiemu. Zadanie 1

Widzimy, że na prawo od prostokąta MMDM1 inny prostokąt, MM3CM, który dzieli przekątna MC na dwa trójkąty przystające. Ta przekątna jest częścią przekątnej AC. Druga część AC dzieli AM4MM1 na trójkąty przystające AM4M i AMM1. Zauważmy, że po różnych stronach AC są położone pokolorowane figury. Jedna w trójkącie ABC, druga w ADC. Biorąc pod uwagę fakt, że w obu trójkątach jest połowa prostokąta MM3CM, i AM4MM1 z przekątną AM, jedynymi figurami zastają czworokąt niebieski i zielony. Czyli: PM1MMD = PACD -PMCM-PAMM1 PMM4BM3= PABC -PAM4M- PMM3C A ponieważ: ACD= ABC, AMM1=AM4M i MCM=MM3C To PM1MMD= PMM4BM3 Co należało dowieść.

Zadanie Kwadrat KLMN ma boki równoległe do boków kwadratu ABCD. Udowodnię, że pole obszaru niebieskiego równa się polu pomarańczowego obszaru.

Każdy z trapezów ma pewne wspólne wielkości potrzebne do obliczenia pola. Podstawy- jedna wynosi x, a druga y. Suma wysokości trapezów AKND i BCML jest równa h1 + h= x-y. Analogicznie dla trapezów ABLK i NMKD wysokość to h1 + h= x-y. ( x y) h ( x y) h ( x y) h ( x y) h ( x y) ( x y) ( h1 h ) ( h3 h4 ) 1 3 4 ( x y) ( x y) ( x y) ( x y) Tak więc wykazałam, że pole obszaru niebieskiego równa się pomarańczowemu.

Zadanie 3 Analogicznie zadanie można sformułować dla sześciokątów foremnych o bokach odpowiednio równoległych

Oznaczmy odpowiednio przez x i przez y boki większego i mniejszego z sześciokątów foremnych, a przez c i d prostopadłe odcinki łączące przeciwległe boki w dużym i małym sześciokącie:

1 ( x y) h 1 1 6 ( x y) h3 ( x y)( h6 h3 ) PAGLF+ PCDJI= (*) Ale h 6 +h 3 = c-d więc (*)= ( x y )( d ) Tak samo można pokazać, że PBCIH + PEFLK= i PABHG +PDEKJ= 1 ( x y )( d ) 1 ( x y )( d ) Czyli pola wszystkich tych obszarów są równe.

Zadanie 4 Dane są cztery koła o średnicach 6,4,4,. Udowodnię, że pole obszaru czerwonego równa się zielonemu

Pole koła o średnicy 6: P = P P P r Pole koła o średnicy 4: P P 9 (6: ) 3 Pole koła o średnicy : P P 4 1 Pole koła o średnicy 6 równa się sumie pól pozostałych kół, a że kiędy figura zaczyna zachodzić na inną figurę, pola obu tracą po tyle samo. Tak więc obszar zielony równa się czerwonemu. 9 4 4

Nie każde cztery koła o dowolnych średnicach mają taką własność. Jaki warunek zatem muszą spełniać ich średnice? P1=P+P3+P4 dla kół ( r ) ( r ) ( r ) ( r ) 1 3 4 1 3 4 ( r ) ( r ) ( r ) ( r ) d1 r1 a poniważ : d1 d d3 d4 to: ( ) ( ) ( ) ( ) ( d1) ( d) ( d3) ( d4) 4 4 4 4 d d d d 1 3 4 / :4 Sprawdzę czy średnice w zad. 4 spełniają ten warunek: 6 4 4 36 16 16 4 36 36

Widać, że jeśli chcemy, aby liczby te były naturalne to mogą one mieć postać 3n, n, n, n gdzie n jest dowolną liczbą naturalną dodatnią, bo: (3 n) ( n) ( n) n 9n 4n 4n n 9 4 4 1 /n 9 9 Jeśli chodzi o trójki liczb naturalnych( czyli duże koło mające niepustą część wspólną z dwoma mniejszymi), to na pewno mogą nimi być boki trójkątów pitagorejskich, np: 3,4,5 5,1,13 8,15,17 6,8,10 10,4,6 16,30,34 Korzystając ze sposobu wyznaczenia trójek pitagorejskich: a n k b nk c n k Gdzie n i k są naturalne i n jest większe od k. Tą metodą można znaleźć wszystkie serie tych trójek.

Zadanie 5 Wcześniej podane warunki mogą spełniać inne figury niż koło. Dane są trójkąty o podstawach 1, 6, 6. Udowodnię, że obszar różowy równa się brązowemu, biorąc pod uwagę, że wszystkie trójkąty mają wysokość.

P 1 : P 6 : P=1 P=6 1 j 6 j 6 j Pole dużego trójkąta równa się dwóm małym, a jeżeli jakaś figura zachodzi na inną, tracą po tyle samo. Stąd wiemy, że obszar różowy równa się brązowemu. Oczywiście te trójkąty nie muszą mieć jednakowych wysokości. P P P 1 3 1 ah 1 bh 1 ch ah bh ch 1 3 1 3 /* Trzeba tak dobrać podstawy i wysokości aby był spełniony powyższy warunek dla boków trzech trójkątów a, b, c oraz h1, h, h3 odpowiednio padających na te boki. Np. a=8 i h1=3 b=7 i h= c=10 i h3=1

Zadanie 6 Wykażę, że spośród wszystkich prostokątów o obwodzie p, największe pole ma kwadrat.

Pole kwadratu o obwodzie p: p p p 1 4 4 p Pole prostokąta o obwodzie p: p p 1 p p 1 ( x)( x) p x x x p x 4 4 Dla każdej wartości x większej od 0, pole kwadratu będzie większe od prostokąta.

Mam nadzieje, że moja praca wzbudziła wasze zainteresowanie dowodami przeprowadzonymi na obrazkach i zacheci Was do dalszych poszukiwań takich zadań i ich uogólnień.

Bibliografia Miniatury matematyczne dla szkół gimnazjalnych dla szkół gimnazjalnych zeszyt 16, wydawnictwo Aksjomat Toruń Matematyka, podręcznik do gimnazjum, praca zbiorowa pod redakcją M.Dobrowolskiej, Gdańskie wydawnictwo Oświatowe.