Probni period: svi časovi su besplatni — video, pitanja, rešeni zadaci i test, i bez naloga.

Vrste paralelograma — kako majstor proverava da li je okvir pravougaonik?

Pravougaonik, romb i kvadrat kao posebni paralelogrami: definicije i šta je dovoljno proveriti, jednake dijagonale pravougaonika i obrnuto (provera okvira), dijagonale romba (normalne, polove uglove, ose simetrije), kružnica opisana oko pravougaonika (r = d/2) i upisana u romb (r = h/2), kvadrat kao pravougaonik i romb, odnosi među vrstama.

Video

Majstor Dragan sklapa drveni okvir za prozor. Duže letvice su mu jednake, a i kraće, pa je okvir paralelogram — ali može da bude nakrivljen. Uglomer nema. Kako metrom može da proveri da li je okvir pravougaonik? Pogledaj video, pa nastavi čas.

Pojmovi

Pravougaonik
Pravougaonik je paralelogram čiji su svi uglovi pravi. Ne moramo da proveravamo sva četiri ugla: dovoljno je da paralelogram ima jedan prav ugao. Susedni uglovi paralelograma zajedno imaju $180^\circ$, pa je i svaki susedni ugao $180^\circ - 90^\circ = 90^\circ$, a naspramni ugao jednak je pravom. Pravougaonik $EFGH$ ima stranice $EF = GH = a$ i $FG = HE = b$, pa mu je obim $2a + 2b$.
Dijagonale pravougaonika
Neka je $s$ simetrala duži $EF$ (normala na $EF$ kroz njenu sredinu). Osna simetrija sa osom $s$ preslikava $E$ u $F$, a $F$ u $E$. Ona čuva dužine i uglove, a tačke pomera normalno na osu, tj. paralelno sa $EF$, pa ostaju sa iste strane prave $EF$. Zato se $H$ preslikava u tačku sa iste strane prave $EF$, udaljenu od $F$ koliko je teme $H$ udaljeno od $E$, i to tako da je ugao kod $F$ prav, kao što je $\angle FEH$ prav. Takva tačka je baš teme $G$, jer je $FG = EH$ i $\angle EFG = 90^\circ$. Dakle, $s$ je osa simetrije pravougaonika; prolazi i kroz sredinu stranice $GH$. Zato se dijagonala $EG$ preslikava u dijagonalu $FH$, pa je $EG = FH$ — dijagonale pravougaonika su jednake. Pošto se dijagonale svakog paralelograma polove, presek $O$ jednako je udaljen od sva četiri temena: $OE = OF = OG = OH$. Zato su trouglovi $EOF$, $FOG$, $GOH$ i $HOE$ jednakokraki, pa iz ugla koji dijagonala gradi sa stranicom nalazimo i uglove između dijagonala. Kružnica sa centrom $O$ kroz jedno teme prolazi
Majstorova provera
Okvir sa jednakim naspramnim letvicama je paralelogram, ali može da bude nakrivljen. Ako su mu dijagonale jednake, on je pravougaonik. Neka u paralelogramu $EFGH$ važi $EG = FH$. Trouglovi $EFG$ i $FEH$ imaju jednake sve tri stranice ($EF$ je zajednička, $FG = EH$ kao naspramne, $EG = FH$), pa su podudarni (SSS) i $\angle EFG = \angle FEH$. Ta dva ugla su susedni uglovi paralelograma, pa zajedno imaju $180^\circ$ — svaki je $90^\circ$. Zato majstor metrom izmeri obe dijagonale: ako se razlikuju, okvir je nakrivljen. Pazi: provera važi samo za paralelogram — jednake dijagonale ima i poneki četvorougao koji nije paralelogram.
Romb
Romb je paralelogram čije su sve stranice jednake. Dovoljno je da su dve susedne stranice jednake, jer su naspramne stranice paralelograma uvek jednake. Obim romba sa stranicom $a$ je $4a$. Uglovi romba ne moraju da budu pravi: romb je i „spljošteni“ oblik kakav ima znak karo na kartama za igru, i pločica nagnuta u stranu.
Dijagonale romba
U rombu $PQRS$ trouglovi $PQR$ i $PSR$ imaju jednake sve tri stranice ($PQ = PS$, $QR = SR$, $PR$ zajednička), pa su podudarni (SSS). Zato je $\angle QPR = \angle SPR$ i $\angle QRP = \angle SRP$: dijagonala $PR$ polovi uglove kod temena $P$ i $R$. Presavijemo li romb po $PR$, krak $PQ$ pada na krak $PS$, a jednaki su, pa $Q$ pada tačno na $S$: prava $PR$ je osa simetrije. Duž koja spaja tačku i njenu sliku normalna je na osu, pa je $QS \perp PR$. Isto važi za dijagonalu $QS$. Važi i obrnuto: ako su dijagonale paralelograma normalne, trouglovi $POQ$ i $POS$ su podudarni (SUS: $PO$ zajednička, $OQ = OS$, pravi uglovi kod $O$), pa je $PQ = PS$ i paralelogram je romb.
Kružnica upisana u romb
Obe dijagonale romba polove uglove, pa presek $O$ leži na simetralama sva četiri ugla. Tačka na simetrali ugla jednako je udaljena od oba kraka, pa je $O$ jednako udaljena od sve četiri stranice. Kružnica sa centrom $O$ koja dodiruje jednu stranicu dodiruje i ostale tri — to je kružnica upisana u romb. Prava kroz $O$ normalna na $PQ$ normalna je i na $RS$, jer je $PQ \parallel RS$; na njoj su dva poluprečnika, pa je visina romba $h = 2r$, tj. $r = \dfrac{h}{2}$.
Kvadrat i porodica paralelograma
Kvadrat je paralelogram kome su svi uglovi pravi i sve stranice jednake — dakle i pravougaonik i romb. Zato ima sva svojstva oba: dijagonale su mu jednake, normalne i polove uglove, pa sa stranicama grade uglove od $90^\circ : 2 = 45^\circ$; oko njega može da se opiše, a u njega da se upiše kružnica, obe sa centrom u preseku dijagonala. Obrnuto ne važi: pravougaonik sa stranicama $4$ cm i $9$ cm nije romb, a romb sa uglom od $70^\circ$ nije pravougaonik. Romb koji nije kvadrat ima dve ose simetrije, prave na kojima leže dijagonale; prava kroz sredine stranica $PQ$ i $RS$ bila bi osa samo kad bi $\angle P = \angle Q$, a to su susedni uglovi, pa bi oba bila prava (isto važi za pravu kroz sredine stranica $QR$ i $SP$).

Formule

Pravougaonik
\alpha = \beta = \gamma = \delta = 90^\circ, \quad d_1 = d_2, \quad \text{obim} = 2a + 2b
OznakaŠta značiJedinica
$\alpha, \beta, \gamma, \deltauglovi pravougaonika°
$d_1, d_2$dijagonalecm
$a, b$susedne stranicecm

Paralelogram je pravougaonik ako ima jedan prav ugao ili jednake dijagonale.

Kružnica opisana oko pravougaonika
r = \frac{d}{2}
OznakaŠta značiJedinica
$r$poluprečnik opisane kružnicecm
$d$dijagonala pravougaonikacm

Centar je presek dijagonala.

Romb
PQ = QR = RS = SP = a, \quad d_1 \perp d_2, \quad \text{obim} = 4a
OznakaŠta značiJedinica
$a$stranica rombacm
$d_1, d_2$dijagonalecm

Dijagonale romba polove njegove uglove. Paralelogram je romb ako ima dve jednake susedne stranice ili normalne dijagonale.

Kružnica upisana u romb
r = \frac{h}{2}
OznakaŠta značiJedinica
$r$poluprečnik upisane kružnicecm
$h$visina rombacm

Centar je presek dijagonala.

Kvadrat
\text{kvadrat} = \text{pravougaonik i romb}
OznakaŠta značiJedinica
$45^\circ$ugao između dijagonale i stranice kvadrata—

Svaki kvadrat je i pravougaonik i romb, a obrnuto ne važi.

Pitanja

Pitanje 1 od 10

1. Paralelogram ima jedan prav ugao. Koliko pravih uglova ima taj paralelogram?

2. Koje svojstvo ima svaki pravougaonik, a nema ga svaki paralelogram?

3. Koje svojstvo ima svaki romb, a nema ga svaki pravougaonik?

4. Gde je centar kružnice opisane oko pravougaonika?

5. Koji paralelogram ima jednake dijagonale, a nije kvadrat?

6. Dijagonala romba gradi sa stranicom ugao od $25^\circ$. Koliki je ugao romba kod temena iz kog polazi ta dijagonala?

7. Dijagonala pravougaonika duga je $10$ cm. Koliko je presek dijagonala udaljen od svakog temena?

8. Šta važi i za svaki pravougaonik i za svaki romb, a ne važi za svaki paralelogram?

9. Visina romba je $6$ cm. Koliki je poluprečnik kružnice upisane u taj romb?

10. Koliki ugao gradi dijagonala kvadrata sa njegovom stranicom?

Rešeni zadaci

Zadatak 1

Pločica u kupatilu ima oblik romba $PQRS$ sa uglom $\angle P = 64^\circ$. Dijagonale se seku u tački $O$. Koliki su uglovi trougla $PQO$?

  1. $\angle QPO = 64^\circ : 2 = 32^\circ$
    Dijagonala $PR$ polovi ugao romba kod temena $P$.
  2. $\angle POQ = 90^\circ$
    Dijagonale romba seku se pod pravim uglom.
  3. $\angle PQO = 180^\circ - 32^\circ - 90^\circ = 58^\circ$
    Zbir uglova trougla je $180^\circ$.
  4. Provera: $\angle Q = 180^\circ - 64^\circ = 116^\circ$, a $116^\circ : 2 = 58^\circ$
    I dijagonala $QS$ polovi ugao kod svog temena.
Odgovor: $32^\circ$, $90^\circ$ i $58^\circ$
Zadatak 2

Oko pravougaonika $EFGH$ opisana je kružnica poluprečnika $7{,}5$ cm. Kraća stranica pravougaonika, $FG$, duga je $6$ cm. Kolika je dijagonala pravougaonika i koliki je obim trougla $FOG$, gde je $O$ presek dijagonala?

  1. $d = 2 \cdot 7{,}5 = 15$ cm
    Centar opisane kružnice je $O$, a dijagonala je njen prečnik.
  2. $OF = OG = 7{,}5$ cm
    Temena su na kružnici, pa su udaljena od centra koliko je poluprečnik.
  3. $OF + OG + FG = 7{,}5 + 7{,}5 + 6 = 21$ cm
    Obim trougla je zbir njegovih stranica.
Odgovor: $d = 15$ cm; obim trougla $FOG$ je $21$ cm
Zadatak 3

Ivan je nacrtao dve duži od po $8$ cm koje se seku pod pravim uglom, pa je spojio njihove krajeve u četvorougao. Kaže: „Dijagonale su jednake i normalne, pa je to kvadrat.“ Da li je u pravu?

  1. Ako se duži seku u svojim sredinama, dijagonale se polove: četvorougao je paralelogram.
    To je jedan od uslova za paralelogram iz prethodnog časa.
  2. Taj paralelogram ima jednake dijagonale — pravougaonik je; ima normalne dijagonale — romb je. Dakle, kvadrat.
    Kvadrat je i pravougaonik i romb.
  3. Ali duži mogu da se seku i drugde: npr. prva duž seče drugu u njenoj sredini, a sama je presečena na $2$ cm i $6$ cm.
    Dijagonale su i dalje jednake ($8$ cm) i normalne.
  4. Tada se dijagonale ne polove, pa to nije paralelogram, a ni kvadrat.
    Dijagonale svakog kvadrata se polove, jer je kvadrat paralelogram.
Odgovor: Nije uvek u pravu: četvorougao je kvadrat tek kad se te duži seku u svojim sredinama.

Test

Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.

Zadatak 1

Dijagonale pravougaonika $TUVZ$ seku se u tački $O$. Dijagonala $TV$ gradi sa stranicom $TU$ ugao od $19^\circ$, tj. $\angle UTV = 19^\circ$. Koliki je ugao $TOU$?

Zadatak 2

U rombu $KLMN$ je $\angle L = 124^\circ$. Na dijagonali $KM$ izabrana je tačka $E$ tako da je $KE = KL$. Koliki je ugao $LEM$?

Zadatak 3

Za koliko od sledećih paralelograma sigurno znamo da je pravougaonik? (1) paralelogram kome je jedan ugao prav; (2) paralelogram kome su dijagonale jednake i normalne; (3) paralelogram kome su dve susedne stranice jednake i dijagonale jednake; (4) paralelogram čije su dijagonale normalne. (Može i $0$.)

Zadatak 4

Figuru čine romb $KLMN$ koji nije kvadrat i kružnica upisana u njega. Koliko osa simetrije ima ta figura?

Zadatak 5

U rombu $KLMN$ koji nije kvadrat dijagonale se seku u tački $O$. Koliko ima jednakokrakih trouglova čija su sva tri temena među tačkama $K$, $L$, $M$, $N$ i $O$?

Bravo, čas je završen!

—pitanja iz prve
—zadataka na testu

Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.

Napravi besplatan nalog

Pohvali se i pozovi drugara:

Sledeći čas: 38. Konstrukcija paralelograma — šta još treba reći osim dužina dve letvice?

Još časova — Nikola Stanković