Põhikooli lõpueksam 2015, ülesanne 4: Täisnurkse trapetsi pindala ja diagonaal
Täisnurkse trapetsi alused on 2 m ja 3 m ning lühem haar 6 m.
1.Tee joonis.
2.Arvuta trapetsi pindala.
3.Selle trapetsi pikem diagonaaljaotab trapetsi kaheks kolmnurgaks. Arvuta nende kolmnurkade pindalade suhe.
Allikas: Põhikooli matemaatika lõpueksam 2015, ülesanne 4
Valemikaart: nelinurkade pindalad
Sristku¨lik=ab,Sro¨o¨pku¨lik=ah
Strapets=2a+b⋅h,Sromb=2d1d2
Valemikaart: pythagorase teoreem
a2+b2=c2
a,b on kaatetid,c on hu¨potenuus
Valemikaart: kolmnurga pindala
S=2a⋅h
h on ku¨ljele a to˜mmatud ko˜rgus
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Täisnurkses trapetsis on üks haar alustega risti. See haar on ühtlasi trapetsi kõrgus.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Tee joonis
Esimeses küsimuses tuleb teha joonis. Täisnurkses trapetsis on üks haar alustega risti. Joonestame alused AB=3 m ja DC=2 m ning nendega risti oleva haara AD=6 m. Ühendame aluste otspunktid B ja C kaldhaaraga.
Kontrollime, et alustega risti olev haar on tõesti lühem haar. Kaldhaar BC on täisnurkse kolmnurga hüpotenuus, mille kaatetid on 6 m ja 3−2=1 m.
BC=62+(3−2)2=36+1=37≈6,08 (m)
Kaldhaar on pikem kui 6 m, seega lühem haar on alustega risti olev haar AD.
6,08 m>6 m
3 m2 m6 mABCD
Alustega risti olev haar on alati lühem kui kaldhaar, sest see on aluste vaheline lühim kaugus. Seepärast on lühem haar AD=6 m ühtlasi trapetsi kõrgus. Joonisele märgime täisnurgad ja teadaolevad pikkused.
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 2Samm 2: Arvuta trapetsi pindala
Teises küsimuses tuleb arvutada trapetsi pindala. Trapetsi kõrgus on alustega risti olev haar h=AD=6 m.
Kirjutame trapetsi pindala valemi, kus a ja b on alused ning h kõrgus.
S=2a+b⋅h
Asendame alused a=3 m, b=2 m ja kõrguse h=6 m.
S=23+2⋅6=25⋅6=2,5⋅6=15(m2)
3 m2 m6 mS=15 m2ABCD
Trapetsi pindala on aluste poolsumma ja kõrguse korrutis. Pindala ühik on ruutmeeter, sest korrutame omavahel kaks pikkust meetrites.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 3Samm 3: Vaatle kolmnurka ADC
Kolmandas küsimuses räägitakse pikemast diagonaalist. Et teada, kumb diagonaal on pikem, arvutame mõlema pikkuse Pythagorase teoreemiga. Alustame diagonaalist AC.
Diagonaal AC on täisnurkse kolmnurga ADC hüpotenuus. Kaatetid on haar AD ja alus DC.
AC2=AD2+DC2
3 m2 m6 mABCD
Kolmnurgas ADC on täisnurk tipus D, sest haar AD on alusega DC risti. Täisnurga vastas olev külg AC on hüpotenuus.
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 3Samm 4: Arvuta diagonaal AC
Asendame kaatetid AD=6 m ja DC=2 m ning arvutame ruudud.
AC2=62+22=36+4=40
Võtame ruutjuure. Ligikaudne väärtus aitab diagonaale võrrelda.
AC=40≈6,32 (m)
3 m2 m6 m40 mABCD
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 3Samm 5: Vaatle kolmnurka ABD
Teeme sama teise diagonaaliga BD.
Diagonaal BD on täisnurkse kolmnurga ABD hüpotenuus. Kaatetid on haar AD ja alus AB.
BD2=AD2+AB2
3 m2 m6 m40 mABCD
6Samm 6Peidetud
6
Küsimus 3Samm 6: Arvuta diagonaal BD
Asendame kaatetid AD=6 m ja AB=3 m ning arvutame ruudud.
BD2=62+32=36+9=45
Võtame ruutjuure.
BD=45≈6,71 (m)
3 m2 m6 m40 m45 mABCD
7Samm 7Peidetud
7
Küsimus 3Samm 7: Võrdle diagonaale
Võrdleme diagonaalide pikkusi: suurema arvu ruutjuur on suurem.
45>40
Seega on pikem diagonaal BD.
BD>AC
3 m2 m6 m40 m45 mABCD
Pikem diagonaal BD algab pikema aluse otsast B. See jaotab trapetsi kolmnurkadeks ABD ja BCD.
8Samm 8Peidetud
8
Küsimus 3Samm 8: Arvuta kolmnurga ABD pindala
Pikem diagonaal BD jaotab trapetsi kolmnurkadeks ABD ja BCD. Arvutame kummagi pindala.
Kolmnurk ABD on täisnurkne (täisnurk on tipus A). Täisnurkse kolmnurga pindala on pool kaatetite korrutisest.
S1=2AB⋅AD
Asendame kaatetid AB=3 m ja AD=6 m.
S1=23⋅6=218=9(m2)
3 m2 m6 m45 mS1=9 m2ABCD
Täisnurkses kolmnurgas on üks kaatet teisele kaatetile tõmmatud kõrgus, seega S=2a⋅h annab poole kaatetite korrutisest.
9Samm 9Peidetud
9
Küsimus 3Samm 9: Arvuta kolmnurga BCD pindala
Kolmnurgas BCD võtame aluseks külje DC. Sellele tõmmatud kõrgus on tipu B kaugus aluse DC pikendusest ehk trapetsi kõrgus h=6 m.
S2=2DC⋅h
Asendame DC=2 m ja h=6 m.
S2=22⋅6=212=6(m2)
Kontrollime, et kolmnurkade pindalade summa on trapetsi pindala.
S1+S2=9+6=15(m2)
3 m2 m6 m45 mh=6 mS1=9 m2S2=6 m2ABCD
Kolmnurga BCD nurk tipus C on nürinurk, seega langeb tipust B tõmmatud kõrgus aluse DC pikendusele. Kõrgus on ikkagi alustevaheline kaugus ehk 6 m.
10Samm 10Peidetud
10
Küsimus 3Samm 10: Leia pindalade suhe
Kirjutame pindalade suhte ja taandame selle: jagame mõlemat liiget arvuga 3.
S1:S2=9:6=3:2
3 m2 m6 m45 mS1=9 m2S2=6 m2ABCD
Suhet lihtsustatakse nagu murdu: mõlemat liiget jagatakse sama arvuga. Kolmnurkadel on sama kõrgus, seega suhtuvad nende pindalad nagu alused: 3:2.
VASTUS
Trapetsi pindala on 15 m2. Pikem diagonaal BD jaotab trapetsi kolmnurkadeks, mille pindalad on 9 m2 ja 6 m2, seega nende kolmnurkade pindalade suhe on 3:2.