Kolmnurga pindala

Kolmnurga pindala leidmine

  • aluse ja kõrguse kaudu
  • kahe külje ja nendevahelise nurga kaudu
  • ühe külje ja nurkade kaudu
  • külgede kaudu (Heroni valem)
  • ümbermõõdu ja siseringjoone raadiuse kaudu
  • külgede ja ümberringjoone raadiuse kaudu

Alus ja kõrgus

Vaatleme siin kolmnurga pindala arvutamise võimalusi. Teame, et kolmnurga pindala saab arvutada aluse ja kõrguse poole korrutise kaudu.

  • b =  cm

Vastus. Kolmnurga pindala
S cm².

S = 12 a h

Kaks külge ja nendevaheline nurk

Veel saab pindala leida kahe külje ja nendevahelise nurga järgi.

See valem tuleneb eelmisest, kui kasutada võrdust

h = b · sin(π – γ) = b · sin γ.

S= 12 · 8· · sin  °

Vastus. Kolmnurga pindala
S cm².

S = 12 a b · sin  γ

Külg ja kolm nurka

Valemist = b · sin γ saame tuletada pindala valemi ühe külje ja kolme nurga järgi. Selleks avaldame külje b külje a kaudu, kasutades siinusteoreemi:

a sin α = b sin β b= a·sin β sin α .

Kolmnurga pindala võrdub külje ruudu ja lähisnurkade siinuste poole korrutisega, mis on jagatud vastasnurga siinusega.

S = a2 sin β sin γ 2 sin α

  • Kaateti a vastasnurk
    α ≈ °,
  • kaateti a puuduv lähisnurk
    β ≈ °.

S 82 · sin  ° · sin  ° 2· sin  °

Vastus. Kolmnurga pindala
S ≈  cm².

Miks ei saa selle pindala­valemiga täpset tulemust?

Kolm külge. Heroni valem

Kui on antud kolmnurga kolm külge, siis saab kasutada Heroni valemit.

S = p ( p a ) ( p b ) ( p c ) ,

kus p =  12 (a + b + c) on pool kolmnurga ümbermõõdust.

Heroni valemi tuletamine

Lähtume pindala valemist kahe külje ja nendevahelise nurga järgi: 

  S = 12 a b · sin  γ .

Avaldame siinuse koosinuse kaudu:    sin γ = 1- cos2γ .

Koosinusteoreemist c2 = a2 + b2 – 2ab · cos γ leiame 2ab · cos γ = a2 + b2c2, seega,

S= 14 ( 2ab ) 2 - ( a2 + b2 - c2 ) 2 .

Tegurdame ruutjuurealuse avaldise, kasutades kahel korral ruutude vahe valemit:

(ab)2 – (a2 + b2 – c2)2 =
=​ (2ab + a2 + b2 – c2 )(2ab – a2b2 + c2  =
= [(a + b)² – c²][c² – (ab)²] =
= (a + b + c)(a + bc)(c + ab)(ca + b) =​

= 2p(2p – 2c)(2p – 2b)(2p – 2a) =
=​ 16p(pa)(pb)(pc),

kus p =  12 (a + b + c) on pool kolmnurga ümbermõõdust. Järelikult,

S = 14 16 p ( p a ) ( p b ) ( p c ) =     p ( p a ) ( p b ) ( p c ) ,

mis ongi Heroni valem. ■

  • a cm
  • b cm
  • c cm
  • p cm

Vastus. Täisnurkse kolmnurga pindala
S cm².

Siseringjoone seos pindalaga

Vaatleme kolmnurga pindala seost sisering­joone ja välis­ringjoone raadiusega.

Olgu kolmnurga siseringjoone raadius r. Kolmnurk ABC jaotub kolmeks kolmnurgaks AOB, AOC ja BOC, milles r on kõrguseks.

Järelikult, 

S = SBOC + SAOC + SAOB =
= 12 ar + 12 br + 12 cr =
= 12 (a + b + c)r.

​Tähistame saadud valemis pool kolmnurga ümbermõõtu   12 ( a + b + c )  tähisega p ja saame kolmnurga pindala valemiks S = pr. 

Kolmnurga pindala võrdub poole ümbermõõdu ja siseringjoone raadiuse korrutisega.

S = pr

  • r cm
  • p cm

Vastus. Kolmnurga pindala
S cm².

Ümberringjoone seos pindalaga

Siinusteoreemist on teada, et mingi külje ja selle vastasnurga siinuse suhe on võrdne ümberringjoone diameetriga ehk kahekordse raadiusega. Seega,

c sin γ = 2R    ja    sin γ = c 2R .

Kui asendame saadud avaldisega siinuse valemis   S = 12 a b · sin  γ ,  saame   S = abc 4R .

Kolmnurga pindala võrdub külgede korrutisega, mis on jagatud ümberringjoone neljakordse raadiusega.

S = a b c 4R

Täisnurkse kolmnurga ümberringjoone keskpunkt asub

  • lühema kaateti keskpunktis.
  • pikema kaateti keskpunktis.
  • hüpotenuusi keskpunktis.
  • külgede keskristsirgete lõikepunktis.
  • R cm
  • a cm
  • b cm
  • c cm

Vastus. Kolmnurga pindala
S cm².

Harjutan ja lahendan

Vastuste tabel järgmisel slaidil, erinevused on tingitud valemite valikust.

1.

2.

3.

4.

a

8

39,4

5,9

b

5

23

5,1

c

4

7,8

α

°*

°

95°

°

β

63°

°

°

°

γ

69°

°*

°*

°*

S

7,6

* Arvuta lahutamistehtega.

Vastused

1.

2.

3.

4.

a

8

3,9

39,4

5,9

b

9,6

5

23

5,1

c

10,1

4

30,0

7,8

α

48°

49,5°

95°

49,1°

β

63°

77,1°

35,6°

40,8°

γ

69°

53,4°

49,4°

90°1

S

35,8

7,6

344,1

15,04

Pindala valemid

  1. S = 12 a h
  2. S = 12 a b · sin  γ
  3. S = a2 sin β  sin γ 2sin α
  4. S = p ( p a ) ( p b ) ( p c )  
  1. Kolmnurk ABC
    • C ≈ °
    • A ≈ °
    • SABC ≈ 
  2. Kolmnurk CDE
    • CE ≈ 
    • SCDE ≈  
  1. Kolmnurk BCD
    • DCB°
    • CB
    • S ≈ 
  2. Kolmnurk ABC
    • p
    • S ≈ 
  1. Kolmnurk ABC
    • A°
    • S ≈ 
  2. Kolmnurk ABD
    • S ≈ 
  3. Kolmnurk BCD
    • CDB = °
    • CBD°
    • S ≈ 
1. kolmnurk
  • a = 10 cm
  • ha = 5 cm
  • S cm²
2. kolmnurk
  • a = 6
  • b = 4
  • sin γ = 0,6
  • S
3. kolmnurk
  • a = 4
  • α = 30°
  • γ = 40°
  • β = °
  • S ≈ 
4. kolmnurk
  • a = 44
  • b = 17
  • c = 39
  • p
  • S
1. kolmnurk

a = 21
b = 17
c = 10

p
S
r
R

2. kolmnurk

a = 25
b = 29
c = 36

p
S
r
R

3. kolmnurk

a = 25
b = 39
c = 56

p
S
r
R