Geometri, (E-opgaver 9d)

Transkript

1 Geometri, (E-opgaver 9d) GEOMETRI, (E-OPGAVER 9D)... 1 Vinkler... 1 Trekanter... 2 Ensvinklede trekanter... 2 Retvinklede trekanter... 3 Pythagoras sætning... 3 Sinus, Cosinus og Tangens... 4 Vilkårlige trekanter... 5 HVORNÅR BRUGES HVILKE FORMLER VED TREKANTBEREGNING?... 5 Her gennemgås en række begreber og regler, som er nyttige ved geometriske beregninger. Vinkler Vinkler måles i grader: En spids vinkel er under 90 En ret vinkel er 90 (Ofte markeres en ret vinkel med et lille kvadrat) En stump vinkel er mellem 90 og 180 En lige vinkeler180 (Man kan også måle vinkler i radianer og 180 = π radianer. π = ca 3,14) Tre punkter fx A, B og C fastlægger en vinkel, der fremkommer ved at tegne fra A til B og videre til C. B er vinklens toppunkt. Se tegning. Vinklen betegnes vinkel ABC eller ABC PeterSoerensen.dk: Matematik C interaktivt for hf 6.9a Opdateret 12/2-13 side 1 / 5

2 Trekanter Ovenstående trekant er fastlagt ved punkterne A, B og C. En side i en trekant navngives almindeligvis med samme bogstav som vinklen overfor, men med et lille bogstav. Højden på c h c og højden på b h b er indtegnet. Vinkel B i trekant ABC betegnes ofte vinkel ABC eller blot ABC Vinkel A i trekant ABC betegnes ofte vinkel CAB eller blot CAB Arealet af en trekant er ½ højde grundlinje (hvor grundlinjen er siden vinkelret på højden) Arealet = ½h a a = ½h b b = ½h c c Bemærk h a er ikke indtegnet Vinkelsummen i en trekant er altid 180 Ensvinklede trekanter Hvis 2 trekanter er ensvinklede, så er den ene en forstørrelse af den anden. Sidelængderne i den sidste er lig sidelængderne i den første ganget med en faktor, forstørrelsesfaktoren. Den kaldes også skalafaktoren. Hvis skalafaktoren er 1, så er trekanterne lige store. Hvis skalafaktoren er mellem 0 og 1, så er der faktisk tale om en formindskelse. Hvis man kender længden på tilsvarende sider i de 2 trekanter, så kan skalafaktoren beregnes. PeterSoerensen.dk: Matematik C interaktivt for hf 6.9a Opdateret 12/2-13 side 2 / 5

3 Nedenfor ses 2 ensvinklede trekanter. Der gælder: skalafaktoren = 6 / 4 (Kaldes også forstørrelsesfaktoren) 4 6 Retvinklede trekanter Hvis den ene vinkel i en trekant er 90, så kaldes trekanten retvinklet. En ret vinkel markeres ofte med et lille kvadrat. Siden over for den rette vinkel kaldes hypotenusen. De 2 andre sider kaldes kateter. Pythagoras sætning Kvadratet på hypotenusen = summen af kateternes kvadrat. Det er sædvane at navngive trekantens hjørnepunkter med store bogstaver. Siden over for hvert hjørnepunkt navngives oftest med det tilsvarende lille bogstav Hvis trekantens vinkelspidser får bogstav-navnene A, B og C, hvor C er den rette vinkel, så kan pythagoras sætning udtrykkes således: c² = a² + b² PeterSoerensen.dk: Matematik C interaktivt for hf 6.9a Opdateret 12/2-13 side 3 / 5

4 Sinus, Cosinus og Tangens Hvis man kender 2 sider i en retvinklet trekant, kan man beregne de spidse vinkler ved at benytte Sinus, Cosinus og Tangens på lommeregneren, forkortet: Sin, Cos og Tan. Til enhver spids vinkel er knyttet et tal vi kalder Sinus til vinklen. Også til Cosinus og Tangens er knyttet et tal til enhver spids vinkel og der gælder: Vi vil senere definere Sinus, Cosinus og Tangens, og vi vil senere bevise, at der gælder følgende 3ting: Sinus til en spids vinkel i en retvinklet trekant er modstående katete divideret med hypotenusen. Cosinus til en spids vinkel i en retvinklet trekant er hosliggende katete divideret med hypotenusen Tangens til en spids vinkel i en retvinklet trekant er modstående katete divideret med hosliggende katete. Lad os betragte en retvinklet trekant: Sammenhængen mellem sider og vinkler kan udtrykkes således: modstående katete / hypotenusen Sin v = hosliggende Cos v = katete / hypotenusen Tan v = modstående katete / hosliggende katete Når man kender Sin, Cos eller Tan til en vinkel kan selve vinklen findes ved hjælp af ArcSin, ArcCos eller ArcTan, som på de fleste lommeregnere betegnes med sin -1. (Tast først 2nd og derefter Sin. ) På nogle lommeregnere tastes inv i stedet for 2nd. Hvis man kender en vinkel og en side i en retvinklet trekant kan de øvrige sider beregnes ved at betragte ovenstående formler som ligninger. PeterSoerensen.dk: Matematik C interaktivt for hf 6.9a Opdateret 12/2-13 side 4 / 5

5 Vilkårlige trekanter Ikke alle trekanter er retvinklede. Følgende formler gælder for enhver trekant ABC uanset om den er retvinklet eller ej. Sinusrelationerne: Cosinusrelationerne: (Også kaldet den udvidede Pythagoras) c² = a 2 + b 2 2ab Cos C b² = a 2 + c 2 2ac Cos B a² = b 2 + c 2 2bc Cos A Cos C = Cos B = Cos A = Areal: (T er areal, h a er højden på a, h b er højden på b og h c er højden på c) Eksempler: T = 0,5 a h a = 0,5ab Sin C T = 0,5 b h b = 0,5bc Sin A T = 0,5 c h c = 0,5ca Sin B Herons formel: T= hvor Sin(30 )= b / 8 Dvs b = 8 Sin(30 ) = 8 0,5 = 4 Tan(A)= 2 / 4 = 0,5 Dvs Vinkel A = 26,6 (Benyt Tan -1 eller ArcTan) Sin(70 ) 5,0 = Sin(50 ) c Dvs c = 5,0 Sin(50 ) Sin(70 ) = 4,0 b² = 5, , ,0 5,0 Cos(60 ) =21,0 Dvs B = = 4,6 T = 0,5 4 9 Sin(30 ) = 0, ,5 = 9 Hvornår bruges hvilke formler ved trekantberegning? Kig efter, om der er ensvinklede trekanter Vurder om Areal-formlen kan bruges Hvis de 3 vinkler er i spil, så: Vinkelsum ( i spil betyder er kendt eller ønskes beregnet) Hvis 2 vinkler og de modstående sider er i spil, så Siusrelationerne. Hvis alle 3 sider og en vinkel er i spil, så Cosinusrelationerne Ved retvinklede trekanter: Hvis kun sider er i spil: Pythagoras Hvis en vinkel og 2 kateter er i spil: Tangens Hvis hosliggende katete ikke er i spil: Sinus Ellers: Cosinus PeterSoerensen.dk: Matematik C interaktivt for hf 6.9a Opdateret 12/2-13 side 5 / 5