KORDAMINE RIIGIEKSAMIKS VI teema
Geomeetria
PLANIMEETRIA
Tasandilised
kujundid ja nendega seotud valemid.
Ristkülik
Sabd
b
P
2
a
b
2
2
d
a
b a
a
Ruut 2
Sad
a
P 4
a d
a 2
Rööpkülik
d
Sahab sin
1
b
h
P
2
a
b
d 2
0
180
a
2
2
d
d 2
a
b1
2
2 2
d Romb 2
d
d1
2
2
a
h
S
ah
a sin
2
d 1
P4
a a
b
Trapets
k
Kesklõik
abk
h
2
a
bS
h
kh 2
a
1
Ringjoon , ring, sektor d 2
r d
C 2
r
x rad
2
S
r
r
l
2
rsektori kaare pikkus l
x
xr 2
2
xrlr sektori pindala S
2
2
Kolmnurk P
a
b
c
c
ahab sin
b
S h 2
2
Heroni valem S
p
p
a
p
b
p
c
a b c ,
p
2
a
1800
S
pr,
r
siseringjoone raadius Siinusteoreem abc
2
R,
R on ümberri oonengjraadius sin
sin
sin
Koo sin
usteoreem 2
2
2
a
b
c 2
bc cos
2
2
2
b
a
c 2
ac cos
2
2
2
c
a
b 2
ab cos
Täisnurkne kolmnurk Pythagorase teoreem 2
2
2
a
b
c Eukleidese teoreem
a2
fc,
b2
gc Teoreem kõrgusest
h2
fc
abch S
2
2
f 900
sin900
c
cos
a
asin
cos
cos900 sin
c h g tan900
1
b
cot
cos
sin
tan
c b
a tan
cot
b 2
Korrapärane kuusnurk 1200
R
a
6
a
rS
pr
ar3
2
R
a
r
R
a = R
NÄITEÜLESANDED.
1) Leidke täisnurkse kolmnurga pindala, kui ta siseringjoon jaotab ühe kaateti oma puutepunktiga lõikudeks 6 cm ja 10 cm alates täisnurga tipust.
Lahendus.
Teame, et kolmnurga küljed on siseringjoonele puutujateks ning
puutuja on risti
puutepunkti tõmmatud
raadiusega . Samuti on teada, et puutujate
lõikepunkt on
puutepunktidest võrdsetel kaugustel. Leiame nüüd jooniselt võrdsed
lõigud CE = CF = x
AF =AD = 6
BE = BD =10.
B
Kasutame Pythagorase teoreemi.
162
x 62 10
x2
162
2
x 12
x 36
2
x 20
x 100
10
12
x 20
x 100 256 36
10
8
x 192
: 8
E
x 24
Saame kaatetid AB = 10 + 6 =16 (cm), ja
D
x
AC = 6 + 24 = 30 (cm).
Leiame pindala
6
A
6
F
x
C
ab16 30
S
2
240
cm .
2
2
Vastus. Kolmnurga pindala on 240 cm².
2) Võrdhaarse trapetsi diagonaal on risti haaraga. Arvutage trapetsi pindala, kui trapetsi haar on 15 cm ja diagonaal 20 cm. Lahendus.
b
D
C
15
20
15
h
x
x
A
E
a
B
3
Leiame külje a = AB (
hüpotenuus ) täisnurksest kolmnurgast ABD Pythagorase
teoreemi abil
a
202 152
25
cm .
Järgmisena leiame trapetsi kõrguse h, mis on ka kolmnurga ABD kõrguseks.
Kolmnurga ABD pindala saame leida nii kaatetite kui ka aluse ja kõrguse kaudu
20 15
2
25
S
150
cm
a hh
150
150
h
12
cm .
2
2
2
Kuna tegemist on võrdhaarse trapetsiga, siis trapetsi alus b = a – 2x.
Leiame lõigu x kasutades Pythagorase teoreemi kolmnurgas AED
x 152 122
9
cm. Saame aluse
b 25 2 9
7
cm.
a
b25 7
Leiame pindala
S
h
12
2
192
cm .
2
2
Vastus. Trapetsi pindala on 192 cm².
3) Ringi sisse on kujundatud võrdkülgne kolmnurk nii, et kolmnurga tipud asuvad ringjoonel. Mitu protsenti moodustab kolmnurga pindala ringi
pindalast? Lahendus. Tähistame võrdkülgse kolmnurga külje a ja ringi raadiuse (kolmnurga
ümberringjoon) R. Ringi pindala
2
S
R 2
üh .
Võrdkülgsel kolmnurgal kõrgus h langeb kokku mediaaniga ja seega kõrguste
lõikepunkt (ringjoone keskpunkt) jaotab kõrguse suhtes 2: 1 tipust alates.
2
1
3
Seega saame, et
R
h
h
R
R
R (1)
a
3
2
2
Võrdkülgse kolmnurga kõrgus avaldub külje kaudu
R
Pythagorase teoreemi põhjal
h
a
2
a
R
2
a3 2
3
h
a
a
a (2)
2
4
2
3
Ra 3
6
RSeostest (1) ja (2) saame, et
6
R 2
a 3: 2 3
a
.
2
2
2 3
a
h6
R3
R3 3
Kolmnurga pindala
2
S
: 2
R 2
üh .
2
2 3
2
4
Leiame, mitu protsenti moodustab kolmnurga pindala ringi pindalast.
3 3 2
R
100
75 3
,
41 %
4
.
4
2
R
Vastus. Kolmnurga pindala moodustab
ringist ligikaudu 41,4%.
4) Rööpküliku ümbermõõt on 90 cm ja teravnurk on 60o. Rööpküliku diagonaal jaotab nürinurga suhtes 1:3. Leidke rööpküliku küljed. Lahendus.
Ülesande andmete kohaselt rööpküliku ABCD ümbermõõt on
2
a
b
90
cm
a
b
45
cm.
Kuna diagonaal jaotab nürinurga suhtes 1: 3, siis tähistades ühes osa
tähega , on
teine pool
3 ning terve nürinurk
4 .
Teame, et rööpküliku iga külje lähisnurkade summa on 180º.
4
C
D
0
0
60º
60 4 180
0
0
b
4 180 60
3
.
60º
0
4 120 : 4
a
A
B
0
30
Näeme, et diagonaal jaotab rööpküliku kaheks täisnurkseks kolmnurgaks
0
0
3 3 30 90 ) ja siit saame leida lähiskülgede vahelise seose, kuna täisnurksest
0
b1
bkolmnurgast cos 60
a
b2 .
a2
aSaame moodustada võrrandisüsteemi
a
b 45
2
b
b 45 3
b 45: 3
b 15
a 2
b a 2 15 30
Seega on rööpküliku küljed 15 cm ja 30 cm.
Vastus. Rööpküliku küljed on 15 cm ja 30 cm.
5) Leidke kolmnurga ABC mitteteadaolevad nurgad, küljele AB tõmmatud kõrgus ja arvutage kolmnurga pindala, kui AB = 10 m,
= 25o ja nurk
on
määratud seosega sin 2 sin 0
. Kõrgus ja pindala andke ühe kohaga
pärast koma (kümnendiku täpsusega).
Lahendus.
Leiame nurga .
C
sin 2 sin 0
2 sin cos sin 0
sin (2 cos )
1 0
sin 0 0
ei sobi kuna ei moodusta kolmnurkah 2 cos 1 0
2 cos :
1 2
B
A
10- x
D
x
0
cos
5
0
60
Järmiseks saame, et
0
10 cm
180 0
0
60 25
0
95 .
Nüüd vaatleme täisnurkset kolmnurka ADC, millest
0
htan 60
ja täisnurkses
x0
hkolmnurgas BCD tan 25
. Saame võrrandisüsteemi
10
x 5
6
htan 60
h tan 600
xx
tan 600
x tan 250 10
x
0
h
h tan 250 10
x
tan 25
10
x3
x 10 tan 250
x tan 250
3
x
x tan 250 10 tan 250
x( 3 tan 250 ) 10 tan 250
10 tan 250
x
3 tan 250
10 tan 250
0
3 10 tan 250
h tan 60
x tan 60
67
3
m
3 tan 250
3 tan 250
Leiame nüüd kolmnurga pindala
ah10 67
3
S
,
18 2
4
m .
2
2
Vastus. Kolmnurga ülejäänud nurgad on 60º ja 95º, kõrgus on ligikaudu 3,7 m ja
pindala ligikaudu 18,4 m².
6) Kolmnurga kaks külge on 25 cm ja 6 cm, pindala on 60 cm². Leidke kolmas külg, kui on teada, et see asub nürinurga vastas. Lahendus.
a
Kasutame kolmnurga pindala valemit kahe külje ja
b
nendevahelise nurga kaudu
bc sin
25 6 sin
4
S
60
sin .
2
2
5
c
Nüüd kasutame puuduva külje leidmiseks koosinusteoreemi.
Leiame
esmalt nurga koosinuse. Kuna tegemist on nürinurgaga, siis on
koosinus negatiivne.
2
2
4
3
cos 1 sin 1 .
5
5
Koosinusteoreemist
2
2
2
2
2
2
3
a
b
c
bc2
cos
a 25 6 2 25 6 841
a
29
cm.
5
Vastus. Kolmnurga kolmas külg on 29 cm.
6
7) Täisnurga sees paiknevad kaks ringjoont puutuvad teineteist ja täisnurga haarasid joonisel näidatud viisil. Arvutage suurema ringjoone raadius, kui
väiksema raadius on r.
R
O
E
R
C
C
B
G
r
A
F
D
r F
Lahendus.
Olgu suurema ringjoone raadius R = OC ja väiksema ringjoone raadius
r = AB = BC.
Joonestame mõlemale
ringile kaks raadiust, et need oleksid teineteisega risti.
Nüüd on tekkinud suure ruudu ADOE diagonaal AO ja väikse ruudu AFBG
diagonaal AB.
Avaldame suure ruudu diagonaali külje R kaudu kasutades Pythagorase teoreemi.
AO2
R2
R2 2
R2
AO
2
R .
Avaldame väikse ruudu diagonaali AB külje r kaudu kasutades Pythagorase
teoreemi.
AB 2
r 2
r 2
r2 2
AB
r2 .
Samas avaldub
AO
AB
BC
CO
2
r
r
R
2
R
2
r
r
R2
R
R
2
r
r R( 2 )
1
r( 2 )
1
r
2
2
1
2 1
r 2
1
R
r
2
2
1
r2 2 2
1
r3 2 2
2 1
2 1
2 1
Vastus. Suurema ringjoone raadius avaldub väiksema kaudu avaldisega
r3 2 2.
7
8) Ringi sisse on kujundatud trapets, mille pikem alus ühtib ringi diameetriga, lühem alus aga on võrdne haaradega. Leidke trapetsi pindala, kui ringi
raadius on 1 dm.
Lahendus.
D
C
r r r r r h
A
B
r r E
Kuna ülesande andmete põhjal AD = DC = BC ja DC| AB, siis moodustab trapets
ABCD poole korrapärasest kuusnurgast ning samas kolmnurgad AED, CDE ja EBC
on võrdsed ja võrdkülgsed. Leiame võrdkülgse kolmnurga kõrguse (mis on ka trapetsi
kõrguseks) Pythagorase teoreemi abil.
2
r
r
r
2
3 2
3
3 1
3
h
r
.
2
4
2
2
2
2
r
r3
r3 1
3
3 3
Trapetsi pindala
S
h
h
2
cm .
2
2
2
2
4
3 3
Vastus. Trapetsi pindala on
cm².
4
9) Arvutage trapetsi pindala, kui alused on 16 cm ja 44 cm ning haarad 17 cm ja 25 cm. Lahendus.
D
16
C
17
25
17
h
16
A
E
B
44
Joonestame trapetsil ABCD küljega AD paralleelse lõigu CE. Tekkinud
nelinurk AECD on rööpkülik ja AE = DC = 16 cm, BE = AB – AE = 44 – 16 = 28 (cm).
Trapetsi ABCD kõrguseks on kolmnurga EBC kõrgus h. Kõrguse leidmiseks leiame
esmalt kolmnurga EBC pindala Heroni valemi abil
S
p
p
a
p
b
p
c .
28 25 17
Leiame
p
35
2
8
S
35 35
28 35
25 35 17
2
210
cm .
Samas saame kolmnurga EBC pindala leida aluse ja kõrguse abil
EB
h28
h2 210
S
210
h
15
cm.
2
2
28
44 16
Trapetsi ABCD pindala
S
15
2
450
cm .
2
Vastus. Trapetsi pindala on 450 cm².
10) Riigieksam1998 (15p.) Võrdhaarses trapetsis on suurem alus kaks korda pikem väiksemast ja diagonaal poolitab teravnurga . Avaldage trapetsi
küljed, kui trapetsi pindala on S. Arvutage trapetsi küljed, kui S= 3 3
. Lahendus.
D
C
a
h
a
a
A
B
a
E
a
Täiendame joonist lõiguga DE (CE). Vastavalt konstruktsioonile on tekkinud
nelinurgad DEBC ja ADCE on rombid, kuna diagonaal poolitab nurga. Kui nelinurk
DEBC (ADCE) on romb, siis peavad olema võrdsed kõik nelinurga küljed
DE = DC = BC = EB = AD = EC = AE.
Seega tekkinud kolmnurk DCE ( AED või EBC) on võrdkülgne ja selle kõrgus h (mis
on ka trapetsi kõrguseks) avaldub Pythagorase teoreemi abil
2
a
a
aa
ha 3
a3 2
a2
3 2
3
h
a
ja kolmnurga pindala
.
2
4
2
2
2 2
4
Trapetsi pindala avaldub ka kolme võrdse kolmnurga
pindalade summana ehk
3 2
a3 3 2
a3
.
4
4
Ülesande andmete kohaselt on trapetsi pindala S, mille kaudu avaldame lühema aluse
a.
3 3 2
a4
S3
4 3
S2 4
S2
3
S
a
a
.
4
3 3
3
9
3
Asendame nüüd avaldisse
S 3 3
. 2 4
3
S2 4
3 3 3
2 4
3 3 4
3
2 3 3
a
2
üh.
3
3
3
3
Pikem alus
a2
4
üh
Vastus . Trapetsi haarad ja lühem alus on 2 üh ja pikem alus 4 üh.
9
ÜLESANDED
1) Arvuta võrdhaarse trapetsi pindala, kui pikem alus on 44 cm ja haar 17 cm ning
diagonaal 39 cm.
V: 540 cm²
2) Rõnga pindala on S. Väiksema ringi raadius moodustab kümnendiku suurema
ringi ümbermõõdust. Leia suurema ringi raadius.
V:
SR5
3
25
3) Riigieksam 1998. Sektorisse, mille raadius on R ja kesknurk , on kujundatud
ring. Avalda ringi raadius ning ringi ja sektori pindalade suhe. Arvuta see suhe,
2 sin 2
kui =60o.
2
2
V :
2
3
1 sin
2
4) Leia täisnurkse kolmnurga küljed, kui ta siseringjoone raadius on r = 6 cm ja
ümberringjoone raadius R = 15 cm.
V: 30 cm,18 cm, 24 cm.
5) Kahe ringjoone
raadiused on vastavalt 3 cm ja 1 cm. Need ringjooned puutuvad
väliselt punktis A. Ringjoontele on tõmmatud ühine puutuja BC ( esimese
ringjoone puutepunkt on B ja teise puutepunkt C). Leia puutuja ja ringjoonte
vahele
jääva kujundi pindala.
24 3 11
V: 17
1
cm²
6
6) Riigieksam 2000 Võrdhaarse kolmnurga ümbermõõt on 36 cm ja alus 16 cm.
Aluse otspunktidest tõmmatakse vastasküljeni lõik, mis jaotab kolmnurga kaheks
võrdse pindalaga kolmnurgaks. Kui pikk on see lõik? Kui suure nurga moodustab
see alusega?
V:
3 17
12 4
cm 14
7) Riigieksam 2003 Sirgjooneline
maantee tõuseb iga 100 meetri kohta 2 m. Maantee
ääres astsevate peatuste vaheline kaugus (AB) mööda maanteed on 5 km. Kui pikk
oleks tee (AC) ühest peatusest teise, kui maantee ei tõuseks? Mitme meetri võrra
oleks sel korral tee ühest peatusest teise lühem?
V: 4,999 km; 1m
B
maantee
A
C
8) Riigieksam 2006 Tüdruk tahab
ujuda üle jõe, mille voolu kiirus on 0,3 m/s .
Seisvas vees suudab ta ujuda kiirusega 1,5 m/s. Millise nurga all kalda suhtes peab
ta tegelikult
ujuma , et jõuda vastaskaldale otse selle koha vastas, kus ta vette läks?
V: 7828
9) Riigieksam 2007 Tiik on täisnurkse trapetsi kujuline. Trapetsi alusteks olevate
kallaste pikkused on
a ja
b (
a >
b) ning nendega ristuva kalda pikkus on
c, vt joonist
ülal. Trapetsi diagonaalide lõikepunktis paikneb
purskkaev .
1) Leidke purskkaevu kaugus tiigi kaldast pikkusega
a.
2) Arvutage see kaugus, kui
a = 60 m,
b = 40 m ja
c = 30 m.
acV: ; 18 m. a
b 10
Kõik kommentaarid