Przejdź do treści

Zastosowanie: podział trójkątnej działki

Szkoła średnia średnie

Działka ma kształt trójkąta ABCABC, w którym bok ABAB ma długość 4040 m, a bok ACAC - 3030 m. Właściciel chce oddzielić od niej mniejszą część, prowadząc od punktu DD na boku ABAB prostą równoległą do boku BCBC. Prosta ta przecina bok ACAC w punkcie EE.

Pomiar wykazał, że ∣AD∣=16|AD| = 16 m. Oblicz długości odcinków AEAE i ECEC.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Rozpoznajemy konfigurację. Punkt AA jest wierzchołkiem kąta, a jego ramionami są boki ABAB i ACAC. Prosta DEDE jest równoległa do BCBC, więc mamy dwie proste równoległe (DEDE i BCBC) przecinające ramiona kąta o wierzchołku AA - to wprost sytuacja z twierdzenia Talesa.

Krok 2. Wybieramy postać proporcji. Znamy ∣AD∣|AD| oraz całe boki ∣AB∣|AB| i ∣AC∣|AC|, więc najwygodniejsza jest postać z odcinkami mierzonymi od wierzchołka:

ADAB=AEAC.\frac{AD}{AB} = \frac{AE}{AC}.

Krok 3. Podstawiamy dane.

1640=AE30.\frac{16}{40} = \frac{AE}{30}.

Krok 4. Skracamy i rozwiązujemy.

1640=25⟹AE30=25⟹AE=25⋅30=12.\frac{16}{40} = \frac{2}{5} \quad\Longrightarrow\quad \frac{AE}{30} = \frac{2}{5} \quad\Longrightarrow\quad AE = \frac{2}{5} \cdot 30 = 12.

Krok 5. Obliczamy ECEC. Punkt EE leży na boku ACAC, więc

EC=AC−AE=30−12=18 m.EC = AC - AE = 30 - 12 = 18 \ \text{m}.

Krok 6. Sprawdzenie. Policzmy DB=40−16=24DB = 40 - 16 = 24 m i sprawdźmy proporcję w wersji z odcinkami:

ADDB=1624=23,AEEC=1218=23.\frac{AD}{DB} = \frac{16}{24} = \frac{2}{3}, \qquad \frac{AE}{EC} = \frac{12}{18} = \frac{2}{3}.

Zgadza się.

Uwaga o polach. Kuszące jest przypuszczenie, że skoro ADAD to 25\tfrac{2}{5} boku ABAB, to odcięta działka ma 25\tfrac{2}{5} pola. Tak nie jest: trójkąt ADEADE jest podobny do ABCABC w skali k=25k = \tfrac{2}{5}, a pola figur podobnych są w stosunku k2k^2, czyli

PADEPABC=(25)2=425.\frac{P_{ADE}}{P_{ABC}} = \left(\frac{2}{5}\right)^2 = \frac{4}{25}.

Odcięta część ma więc tylko 16%16\% pola całej działki, a nie 40%40\%.

Odpowiedź. AE=12AE = 12 m oraz EC=18EC = 18 m.