veiner.eu
ZÁKLADNÍ POJMYVĚTY, POUČKY, ZAJÍMAVOSTIÚLOHYPŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY NA VŠMATURITNÍ ZKOUŠKAPŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY NA SŠNÁSTROJEZÁKLADNÍ ŠKOLADOUČOVÁNÍPřidat úlohuPřidat řešení úlohyPřidat komentář

Obdélník a kružnice

13.10.2018 15:58

Na obrázku dole je obdélník ABCD a v něm je vepsána půlkružnice. Zakreslena je též úhlopříčka AC obdélníku. Průsečík půlkružnice a úhlopříčky je označen E. Jediná hodnota, kterou známe, je vzdálenost CE = 2 cm.

Určete velikosti stran obdélníku a jeho obsah. Dále vypočítejte úhly α a γ v trojúhelníku ABC.

 

 Přidat řešení úlohy   Přidat komentář 


Řešení číslo 1, Ladislav Veiner, 13.10.2018 16:44

Poloměr kružnice označíme $r$. Pak je zřejmé, že

$|AB|=2r$
$|BC|=r$

Trojúhelník $ABC$ je pravoúhlý a podle Pythagorovy věty pro něho platí:

$|AC|^2={|AB|}^2+{|BC|}^2$
$|AC|^2=4r^2+r^2=5r^2$
$|AC|={√5}r$

Dále pro tentýž trojúhelník použijeme Euklidovu větu o výšce. Výškou je v tomto případě úsečka $BE$. To proto, že bod $E$ leží na Thaletově kružnici nad průměrem $AB$. Úhel u vrcholu $E$ v trojúhelníku $ABE$ je tudíž pravý. Euklidova věta nám dá tento vztah:

$|BC|^2=2{|AC|}$
$r^2=2|AC|$
$|AC|={r^2}/2$

Máme tedy dvojí vyjádření pro velikost $|AC|$ pomocí $r$, tak je porovnáme a určíme velikost $r$ neboli $|BC|$:

${√5}r={r^2}/2$
$r(r-2{√5})=0$ , $r$ jistě nebude nulové a tak:
$r=2{√5}$

Nyní máme velikosti stran trojúhelníku $ABC$:

$|BC|=2{√5}$
$|AB|=4{√5}$
$|AC|=10$

Spočítáme obsah obdélníku $ABCD$:

$S=|AB|*|BC|=4{√5}*2{√5}=40$

Ještě zbývají úhly trojúhelníku $ABC$:

$α=arcsin({|BC|}/{|AC|})=arcsin({2{√5}}/{10})=26.57°$
$γ=90°-α=90°-26.57°=63.43°$