Kolm­nurk

Võtame järgnevas kokku oma senised teadmised tasandi­geomeetria kujunditest. Seni oleme tutvunud erinevate hulk­nurkadega, ringi ja ring­joone mõistetega. Hulk­nurki liigitasime:

  • kolm­nurkadeks, neli­nurkadeks jne,
  • korra­pärasteks ja mitte­korra­pärasteks hulk­nurkadeks ning
  • kumerateks ja mitte­kumerateks hulk­nurkadeks.

Korra­päraseks nimetatakse hulk­nurka, mille kõik küljed ja kõik nurgad on võrdsed.
​Üle­jäänud hulk­nurgad on mitte­korra­pärased.

Kumeraks nimetatakse hulk­nurka, mille kõik diagonaalid kuuluvad hulk­nurga sise­piir­konda.
​Üle­jäänud hulk­nurgad on mitte­kumerad.

Kolm­nurga erinevate liikidena oleme tutvunud

  • terav­nurkse, täis­nurkse ja nüri­nurkse kolm­nurgaga;
  • ise­külgse ja võrd­haarse kolm­nurga ning
  • võrd­haarse kolm­nurga ühe eri­liigi, võrd­külgse kolm­nurgaga.

Ülesanded A

Ülesanne 125. Kolm­nurkade liigitamine
  1. nüri­nurk? 
  2. terav­nurk? 
  3. täis­nurk? 
Ülesanne 126. Kolm­nurkade liigitamine
  1. võrd­haarseks?
  2. ise­külgseks?
  3. võrd­külgseks?
Ülesanne 127. Kolm­nurkade liigitamine

Ülesanne 128. Kolm­nurkade liigitamine

0

2

3

Ülesanne 129. Kolm­nurkade liigitamine

0

2

3

Ülesanne 130. Nurgad

Ülesanne 131. Nurgad

Ülesanne 132. Kolm­nurga nurgad
Joon. 1.39
  • Leidke jooniselt võrdseid nurki. Miks need nurgad on võrdsed?
  • Kuidas on seotud kolm­nurga välis­nurga suurus selle nurgaga mitte­kõrvu olevate sise­nurkade suurustega?
  • Kui suur on kolm­nurga sise­nurkade summa?
    Vastus. Kolm­nurga sise­nurkade summa on °.
Ülesanne 133. Kolm­nurkade võrdus

Ülesanne 134. Rist­külik ja kolm­nurk
  • Millisteks kolm­nurkadeks jaotab diagonaal selle ristküliku?
  • Millise kolm­nurkade võrdsuse tunnuse põhjal on need kolm­nurgad võrdsed?
  • Kuidas avaldub täis­nurkse kolm­nurga pindala kolm­nurga kaatetite kaudu?
    Vastus. S
Ülesanne 135. Kolm­nurga pindala
Joon. 1.40

Kolm­nurkade sarnasus

Geomeetria probleemide lahendamisel kasutame sageli hulk­nurkade sarnasust. Meenutame, et

lõike a1; b1; c1; … nimetatakse võrdelisteks lõikudega a2; b2; c2; … siis, kui

a1a2=b1b2=c1c2==k, kus k on võrde­tegur.

Kaht hulk­nurka nimetatakse teine­teisega sarnaseks, kui nende hulk­nurkade küljed on võrdelised ja vastavad nurgad on võrdsed.

Ülesanded A

Ülesanne 136. Sarnased hulk­nurgad

Ülesanne 137. Kolm­nurkade sarnasus

Ülesanne 138. Nurga lõikamine paralleelsete sirgetega
Joon. 1.41
  1. Millised tekkinud kolm­nurkadest on sarnased, miks?
  1. Leidke suhtega \frac{AE}{AC} võrdne suhe ja kirjutage välja vastav võrdus.
  2. Kasutades seoseid AE = AC + CE ja AD = AB + BD, leidke, millega võrdub suhe \frac{CE}{BD}.
  3. Sõnastage kiirte­teoreem ja selle pöörd­teoreem.
Ülesanne 139. Tänavate mõõtmine
Joon. 1.41

Leidke see kaugus, teades, et AB = 28 m, BD = 14 m ja AC = 20 m.

Vastus. CE m

Ülesanne 140. Inimese vari
  1. Kuidas muutub Teie varju pikkus, kui lähenete valgus­allikale? eemaldute valgus­allikast?
  2. Arvutage varju pikkus, kasutades enda pikkust, valgus­allika kaugust Teist ja seinast.
Ülesanne 141. Kolm­nurga lõikamine alusega paralleelse sirgega

Vastus. Kolm­nurga teine külg on  cm pikkune.

Ülesanne 142. Kolm­nurga lõikamine alusega paralleelse sirgega

Vastus. Väiksema kolm­nurga kõrgus on  cm ja alus  cm.

Ülesanne 143. Trapetsi haarade pikendamine lõikumiseni

Vastus. Tekkinud suurema kolm­nurga ümber­mõõt on  m.

Täis­nurkne kolm­nurk

Ülesanne 144. Täis­nurkne kolm­nurk
Joon. 1.42
  1. Leidke erinevatest täis­nurksetest kolm­nurkadest summad α + γ ja α + β. Mida võib saadust järeldada nurkade γ ja β kohta? Millised kaks nurka on veel võrdsed?
  1. Kasutades esimeses ala­ülesandes saadut, leidke jooniselt kõik sarnaste kolm­nurkade paarid.
  2. Täitke järgmised tabelid kirjutades neisse sarnaste kolm­nurkade vastavad (võrdsete nurkade vastas olevad) küljed.

Nurk

ΔABC

ΔDBC

90°

α

Nurk

ΔABC

ΔADC

90°

β

Nurk

ΔADC

ΔDBC

β

α

  1. Millised võrded saame nendest tabelitest? Avaldage nendest võrretest a2, b2 ja h2.
Ülesanne 145. Täis­nurkne kolm­nurk

c2 = a2 + b2

a2 = fc

b2 = gc

h2 = fg

ab = hc

Ülesanded A

Ülesanne 146. Redel

Vastus. Redeli toetus­punkti kaugus maa­pinnast on  m.

Ülesanne 147. Kuul

Vastus. Kuul eemaldub siis nööri tasa­kaalu­asendist  cm võrra.

Ülesanne 148. Võrd­haarne kolm­nurk

Vastus. Haarale joonestatud kõrgus on  cm.

Ülesanne 149. Täis­nurkne kolm­nurk

Vastus. Kaatetite pikkused on vastavalt  cm ja  cm.

Ülesanne 150. Maja katus

Vastus. Maja harja kaugus laest on  m.

Ülesanne 151. Täis­nurkne kolm­nurk

Vastus. Hüpotenuusile joonestatud kõrgus on  cm.

Ülesanne 152. Täis­nurkne kolm­nurk

Vastus. Selle kolm­nurga hüpotenuusile joonestatud kõrgus on  cm.

Ülesanne 153. Täis­nurkne kolm­nurk

Vastus. Hüpotenuus on  cm ja teine kaatet  cm.

Ülesanne 154. Probleemi uurimine
Joon. 1.43
  1. Mis liiki on neli­nurk A1B1C1D1? Miks?
  1. Leidke arvutil saadud neli­nurga ja lähte­ruudu pindala. Selleks tuleb kujundid joonestada Hulk­nurga töö­riistaga. Kujundi pindala on nähtav algebra­vaates või menüü­valikuga Näita väärtus. Kuidas on saadud pindalad seotud?
  2. Avaldage ruudu ja neli­nurga A1B1C1D1 pindala lähte­ruudu külje a kaudu. Leidke saadud pindalade suhe.
    Vastus. SABCD, SA1B1C1D1. Nende suhe on .
  3. Uurige sama probleemi (mis kujund tekib ja kuidas suhtuvad nende pindalad) juhul, kui lähte­kujundiks on rist­külik.

Kolm­nurga joon­elemendid

Kolm­nurkadega seonduvalt oleme õppinud tundma ja kasutama kolm­nurga tähtsamaid joon­elemente. Need on kolm­nurga kõrgus, kesk­lõik, nurga­poolitaja ja külje­poolitaja ehk mediaan.

Kolm­nurga kõrguseks nimetatakse kolm­nurga tipust selle tipu vastas­küljele või külje pikendusele joonestatud rist­lõiku.

Kolm­nurga kesk­lõiguks nimetatakse lõiku, mis ühendab kolm­nurga kahe külje kesk­punkte.

Kolm­nurga sise­nurga poolitaja on nurga tipust vastas­küljeni joonestatud antud nurka poolitav lõik.

Kolm­nurga külje­poolitaja ehk mediaan on kolm­nurga tippu selle vastas­külje kesk­punktiga ühendav lõik.

Ülesanded A

Ülesanne 155. Kolm­nurga kõrgused
  1. Mida võib öelda kolm­nurga kõrgusi sisaldavate sirgete lõikumise kohta?
  2. Mis liiki kolm­nurga korral asuvad kolm­nurga kõik kõrgused kolm­nurga sise­piir­konnas? Mis liiki kolm­nurga korral on kaks neist kolm­nurga välis­piir­konnas, kolm­nurga külgedel? Vastuste saamiseks muutke kolm­nurga kuju ja jälgige kolm­nurga suurima nurga väärtust.
Ülesanne 156. Kolm­nurga pindala

Ülesanne 157. Kolm­nurga kesk­lõigud
  1. Uurige kesk­lõikude paiknemist kolm­nurga aluse suhtes ja võrrelge nende pikkust kolm­nurga vastava aluse pikkusega.
  2. Sõnastage kolm­nurga kesk­lõigu omadused.
  3. Mitmeks võrdseks kolm­nurgaks jaotavad kesk­lõigud kolm­nurga? Miks? Kuidas on seotud nende kolm­nurkade pindala (ümber­mõõt) lähte­kolm­nurga pindalaga (ümber­mõõduga)?
  4. Kontrollige eelmise ala­ülesande vastuseid arvutil. Ümber­mõõdu näitamiseks kasutage menüü­valikut Kaugus või pikkus.
Ülesanne 158. Kolm­nurga mediaanid
Joon. 1.44
  1. Joonestage lõik EF. Mis lõiguks on see lõik kolmnurgas ABC? Miks?
  1. Millise sarnasus­tunnuse põhjal on kolm­nurgad EFM ja ABM sarnased? Kui suur on nende kolm­nurkade sarnasus­tegur? Miks?
  2. Kuidas suhtuvad lõigud BM ja FM?
  3. Sõnastage kolm­nurga mediaanide ehk külje­poolitajate lõike­punkti omadus.
Ülesanne 159. Kolm­nurga mediaan
  1. Võrrelge tekkinud kahe väiksema kolm­nurga aluseid, kõrguseid.
  2. Mida võib väita nende kolm­nurkade pindalade kohta? Miks?
  3. Mida analoogilist märkate kolm­nurga mediaani (külje­poolitaja) ja statistikas õpitud mediaani mõiste vahel?
Ülesanne 160. Kolm­nurga mediaanid
  1. Mitu erinevat kolm­nurka tekkis joonisel?
  2. Joonestage kõik väiksemad kolm­nurgad Hulk­nurga töö­riistaga üle ja leidke nende pindala. Mis selgub?
  3. Milliste joonisel olevate kolm­nurkade pind­võrdsus järeldub veel eelmises ala­ülesandes saadust?
Ülesanne 161. Kolm­nurga nurga­poolitaja

ab=cd

Ülesanne 162. Kolm­nurga nurga­poolitajad

Ülesanne 163. Kolm­nurga kesk­lõigud

Vastus. Selle kolm­nurga kesk­lõikudest moodustatud kolm­nurga ümber­mõõt on  cm.

Ülesanne 164. Kolm­nurga kesk­lõigud

Ülesanne 165. Kolm­nurga mediaanid

Vastus. Mediaanide pikkused on  cm,  cm ja  cm.

Ülesanne 166. Ruut ja kolm­nurkade mediaanide lõike­punkti omadus
Joon. 1.45
  • Millises suhtes jaotab selline ühendus­lõik ruudu diagonaali?
    Vastus. Suhtes .
  • Kuidas suhtuvad kolm­nurkade S1, S2 ja S3 pindalad?
    Vastus. Need pindalad suhtuvad nagu .

Näpu­näide. Joonestage ka ruudu teine diagonaal ja kasutage kolm­nurga mediaanide lõike­punkti omadust.

Ülesanne 167. Neli­nurgad ja kolm­nurkade mediaanide lõike­punkti omadus
  1. Rist­küliku tipp on ühendatud selle tipu ühe vastas­külje kesk­punktiga. Millises suhtes jaotab selline ühendus­lõik rist­küliku diagonaali? Kuidas suhtuvad tekkinud kolm­nurkade pindalad (alates väikseimast)?
  2. Rööp­küliku tipp on ühendatud selle tipu ühe vastas­külje kesk­punktiga. Millises suhtes jaotab selline ühendus­lõik rööp­küliku diagonaali? Kuidas suhtuvad tekkinud kolm­nurkade pindalad (alates väikseimast)?
  3. Trapetsi tipp on ühendatud selle tipu ühe vastas­külje kesk­punktiga. Millises suhtes jaotab selline ühendus­lõik trapetsi diagonaali? Kuidas suhtuvad tekkinud kolm­nurkade pindalad (alates väikseimast)?

Millise omadusega neli­nurkade korral kehtivad leitud seosed?

Ülesanne 168. Kolm­nurga nurga­poolitaja

Vastus. Lõikudeks  cm ja  cm.

Ülesanne 169. Kolm­nurga nurga­poolitaja

Vastus. Kolmas külg on  cm.

Ülesanded B

Ülesanne 170. Täis­nurkne kolm­nurk

Vastus. Kaatetite projektsioonid hüpotenuusil on  cm ja  cm.

Ülesanne 171. Korra­pärane kaheksa­nurk

Vastus. S

Ülesanne 172. Rööp­külik

Vastus. Rööp­küliku küljed on  cm ja  cm.

Ülesanne 173. Kolm­nurgad

Vastus. Hüpotenuus on  cm.

Ülesanne 174. Kolm­nurga kõrguste lõike­punkt

Ülesanne 175. Tõestamine

Ülesanne 176. Tõestamine

Ülesanne 177. Kolm­nurga mediaan

Vastus. Kolm­nurga haar on  cm või  cm.

Ülesanne 178. Tõestamine

Ülesanne 179. Võrd­haarse kolm­nurga tipu juures oleva välis­nurga poolitaja

Ülesanne 180. Võrd­haarne kolm­nurk

Vastus. Kolm­nurga nurgad on °, ° ja °. Haara ja aluse suhe on .

Ülesanne 181. Kolm­nurga nurga­poolitajad

Vastus. ∠ANB

Ülesanne 182. Kolm­nurga nurga­poolitaja
Joon. 1.46

Ülesanne 183. Kolm­nurga nurga­poolitaja

Vastus. P cm

Ülesanne 184. Kolm­nurga nurga­poolitaja
Joon. 1.46

Vastus. Täis­nurga poolitaja pikkus avaldub kujul .

Ülesanne 185.* Kolm­nurga pindala

Ülesanne 186.* Rööp­küliku pindala
  1. Mis liiki on neli­nurk B1C1D1A1? Miks?
  2. Kuidas avaldub neli­nurga B1C1D1A1 pindala rööp­küliku ABCD pindala kaudu?
    Näpu­näide. Jaotage rööp­külik diagonaaliga pooleks ja leidke esmalt seos tekkinud kolm­nurga kõrguse ning sellele kolm­nurgale toetuvate vastavate kolm­nurkade kõrguste vahel.