Spis treści

Spis treści

✎ Rozwiązuj onlineHistoria podejśćWygeneruj zestawLosuj zadanieDziałyArtykuły

Dział

Planimetria

Geometria płaska: trójkąty, czworokąty, okręgi i koła, podobieństwo oraz twierdzenia o kątach. Największy dział w zbiorze, w którym najwięcej zależy od dobrze zrobionego rysunku.

Występowanie na egzaminach

12% zadań z tej puli pochodzi z tego działu (21 z 177 zadań)
Wszystkie arkusze5 matur21 z 177 zadań

Udział zadań z tego działu w arkuszach majowych.

Ostatnio na egzaminie

Zobacz wszystkie zadania

Co trzeba umieć przed maturą

  • Twierdzenie Pitagorasa i zależności w trójkątach o kątach 30, 60 i 90 stopni
  • Pola i obwody trójkątów oraz czworokątów
  • Podobieństwo i przystawanie trójkątów, twierdzenie Talesa
  • Kąt środkowy, kąt wpisany i kąt między styczną a cięciwą
  • Okrąg wpisany i opisany na wielokącie
  • Czworokąty wpisane w okrąg i opisane na okręgu

Wzory

Wzory z karty maturalnej dotyczące tego działu. Całą kartę otworzysz przyciskiem „Wzory” na górze strony.

Planimetria

Przyjmujemy następujące oznaczenia w trójkącie :

– długości boków w trójkącie ;

– miary kątów wewnętrznych trójkąta leżących, odpowiednio, przy wierzchołkach , oraz ;

– długości promieni okręgów, odpowiednio, opisanego i wpisanego w trójkąt ;

– wysokości trójkąta opuszczone, odpowiednio, z wierzchołków , i ;

– połowa obwodu trójkąta , tj.

Trójkąt ABC: boki a, b, c oraz kąty α, β, γαβγABCcba

Twierdzenie Pitagorasa (wraz z twierdzeniem odwrotnym do niego). Jeżeli w trójkącie kąt jest kątem prostym, to:

Jeżeli w trójkącie długości boków spełniają równość , to kąt jest kątem prostym.

Twierdzenie sinusów

Twierdzenie cosinusów

Wzory na pole trójkąta

Związki miarowe w trójkącie prostokątnym.
Przyjmijmy, że w trójkącie kąt przy wierzchołku jest kątem prostym. Niech będzie spodkiem wysokości opuszczonej z wierzchołka na podstawę trójkąta. Wówczas:

Trójkąt prostokątny ABC z wysokością h꜀90°αβABCDbachc

Związki miarowe w trójkącie równobocznym
– długość boku
– wysokość trójkąta równobocznego:

Trójkąt równoboczny ABC o boku a i wysokości hABCaaah

Cechy przystawania trójkątów

Trójkąty przystające ABC i KLMABCKLM

a) cecha „bok–bok–bok"
długości boków trójkąta są równe odpowiednim długościom boków trójkąta , np.: , , .

b) cecha „bok–kąt–bok"
długości dwóch boków trójkąta są równe odpowiednim długościom dwóch boków trójkąta i kąty między tymi parami boków są przystające, np.: , i .

c) cecha „kąt–bok–kąt"
długość jednego boku trójkąta jest równa długości jednego boku trójkąta i kąty przyległe do tego boku trójkąta są przystające do odpowiednich kątów przyległych do odpowiedniego boku trójkąta , np.: oraz i .

Cechy podobieństwa trójkątów

Trójkąty podobne ABC i KLMABCKLM

a) cecha „bok–bok–bok"
długości boków trójkąta są proporcjonalne do odpowiednich długości boków trójkąta , np.: .

b) cecha „bok–kąt–bok"
długości dwóch boków trójkąta są proporcjonalne do odpowiednich długości dwóch boków trójkąta i kąty między tymi parami boków są przystające, np.: i .

c) cecha „kąt–kąt–kąt"
kąty trójkąta są przystające do odpowiednich kątów trójkąta , np.: i i .

Twierdzenie o dwusiecznej kąta.

Jeżeli dwusieczna kąta wewnętrznego (zewnętrznego) trójkąta poprowadzona z wierzchołka przecina prostą zawierającą odcinek w punkcie , to:

Twierdzenie Talesa (wraz z twierdzeniem odwrotnym do niego).

Różne proste i przecinają się w punkcie , przy czym spełniony jest jeden z warunków:

punkt leży wewnątrz odcinka oraz punkt leży wewnątrz odcinka

LUB

punkt leży na zewnątrz odcinka oraz punkt leży na zewnątrz odcinka

Jeżeli , to proste i są równoległe.

Jeżeli proste i są równoległe, to .

Twierdzenie Talesa — punkt A wewnątrz odcinka PB oraz na zewnątrz odcinka PBPABCDAPBCD

Koło

Pole koła o promieniu jest równe:

Obwód koła o promieniu jest równy:

Wycinek koła

Wycinek koła o promieniu r i kącie środkowym α z łukiem ABrαAB

Pole wycinka koła o promieniu i kącie środkowym wyrażonym w stopniach jest równe:

Długość łuku wycinka koła o promieniu i kącie środkowym wyrażonym w stopniach jest równa:

Kąty w okręgu

Miara kąta wpisanego w okrąg o środku jest równa połowie miary kąta środkowego, opartego na tym samym łuku.

W szczególności kąt wpisany oparty na półokręgu jest kątem prostym.

Miary kątów wpisanych w okrąg o środku , opartych na tym samym łuku, są równe.

Kąt wpisany α i kąt środkowy 2α oparte na tym samym łuku ABααOAB

Twierdzenie o kącie między styczną i cięciwą
Dany jest okrąg o środku w punkcie i cięciwa tego okręgu. Prosta jest styczna do tego okręgu w punkcie , natomiast punkt leży na tym okręgu i nie należy do kąta . Wtedy:

przy czym wybieramy ten z kątów środkowych , który jest oparty na łuku znajdującym się wewnątrz kąta .

Kąt między styczną AC i cięciwą AB; punkt P na okręgu, środek OααOACBP

Twierdzenie o odcinkach stycznych
Jeżeli styczne do okręgu w punktach i przecinają się w punkcie , to:

Odcinki styczne: |PA| = |PB|ABP

Twierdzenie o odcinkach siecznej i stycznej
Dane są: prosta przecinająca okrąg w punktach i oraz prosta styczna do tego okręgu w punkcie . Jeżeli proste te przecinają się w punkcie , to:

Sieczna przecinająca okrąg w punktach A i B oraz styczna w punkcie C, przecinające się w punkcie PBACP

Czworokąty
Trapez – czworokąt, który ma co najmniej jedną parę boków równoległych. Wzór na pole trapezu (o podstawach , i wysokości ):

Trapez o podstawach a i b oraz wysokości hbah

Równoległobok – czworokąt, który ma dwie pary boków równoległych. Wzory na pole równoległoboku:

Równoległobok ABCD: boki a i b, wysokość h, kąt α oraz kąt γ między przekątnymiαγABCDabh

Romb – czworokąt, który ma wszystkie boki jednakowej długości. Wzory na pole rombu:

Romb ABCD: bok a, wysokość h, kąt α; przekątne przecinają się pod kątem prostymαABCDaah

Deltoid – czworokąt wypukły, który ma oś symetrii zawierającą jedną z przekątnych. Wzór na pole deltoidu:

Deltoid ABCD z osią symetrii zawierającą przekątną; przekątne AC i BDADCB

Okrąg opisany na czworokącie
Na czworokącie można opisać okrąg wtedy i tylko wtedy, gdy sumy miar jego przeciwległych kątów wewnętrznych są równe .

Czworokąt wpisany w okrąg: α + γ = β + δ = 180°αδγβ

Okrąg wpisany w czworokąt W czworokąt wypukły można wpisać okrąg wtedy i tylko wtedy, gdy sumy długości jego przeciwległych boków są równe.

Czworokąt opisany na okręgu: a + c = b + dadbc

Pola figur podobnych
Jeżeli figura o polu jest podobna do figury o polu (różnym od zera) w skali , to stosunek pól tych figur jest równy kwadratowi skali podobieństwa.

Najczęstsze pytania

Od rysunku z naniesionymi danymi i szukanymi wielkościami. Dopiero na rysunku widać, które trójkąty są podobne, gdzie jest kąt prosty i którego twierdzenia użyć, a większość błędów bierze się z liczenia bez rysunku.

Gdy w zadaniu pojawiają się dwa trójkąty o tych samych kątach, najczęściej przy prostych równoległych albo przy wysokości poprowadzonej z kąta prostego. Podobieństwo pozwala zapisać proporcję boków i wyznaczyć szukaną długość.

Poćwicz ten dział