Przejdź do treści

Czworokąt podobny o bokach 3, 4, 5, 6 - boki i obwód w skali, stosunek pól

Szkoła średnia łatwe

Czworokąt ABCDABCD ma boki ∣AB∣=3|AB| = 3, ∣BC∣=4|BC| = 4, ∣CD∣=5|CD| = 5, ∣DA∣=6|DA| = 6. Czworokąt A′B′C′D′A'B'C'D' jest do niego podobny (wierzchołek A′A' odpowiada AA, B′B' - BB itd.), a jego najkrótszy bok ma długość 7,57{,}5. Oblicz długości pozostałych boków i obwód czworokąta A′B′C′D′A'B'C'D'. Ile razy jego pole jest większe od pola czworokąta ABCDABCD?

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Skala. W podobieństwie najkrótszy bok przechodzi na najkrótszy, więc ∣A′B′∣=7,5|A'B'| = 7{,}5 odpowiada ∣AB∣=3|AB| = 3:

k=∣A′B′∣∣AB∣=7,53=2,5.k = \frac{|A'B'|}{|AB|} = \frac{7{,}5}{3} = 2{,}5.

Krok 2. Pozostałe boki mnożymy przez kk:

∣B′C′∣=2,5⋅4=10,∣C′D′∣=2,5⋅5=12,5,∣D′A′∣=2,5⋅6=15.|B'C'| = 2{,}5 \cdot 4 = 10, \qquad |C'D'| = 2{,}5 \cdot 5 = 12{,}5, \qquad |D'A'| = 2{,}5 \cdot 6 = 15.

Krok 3. Obwód. Bezpośrednio: 7,5+10+12,5+15=457{,}5 + 10 + 12{,}5 + 15 = 45. Szybciej: obwody figur podobnych też mają się jak kk, a obwód ABCDABCD to 3+4+5+6=183 + 4 + 5 + 6 = 18, więc

L′=k⋅L=2,5⋅18=45.L' = k \cdot L = 2{,}5 \cdot 18 = 45.

Krok 4. Pola. Pola figur podobnych mają się jak kwadrat skali:

P′P=k2=2,52=6,25.\frac{P'}{P} = k^2 = 2{,}5^2 = 6{,}25.

Nie trzeba znać samego pola - zresztą czworokąt o bokach 3,4,5,63, 4, 5, 6 nie jest wyznaczony przez same boki (może się „składać” jak przegubowa rama), ale stosunek pól jest zawsze taki sam.

Częsty błąd: przyjąć, że pole wzrosło 2,52{,}5 raza. Długości rosną kk razy, a pole - k2k^2 razy.

Odpowiedź. ∣B′C′∣=10|B'C'| = 10, ∣C′D′∣=12,5|C'D'| = 12{,}5, ∣D′A′∣=15|D'A'| = 15, obwód wynosi 4545, a pole jest 6,256{,}25 raza większe.