Dört eş çıtayı uçlarından birer çiviyle tutturup kenarı cm olan kare bir çerçeve yaptın. Köşesinden hafifçe itince çerçeve yana yattı. Çıtaların boyu aynı, çevre hâlâ cm; ama çerçevenin içinde kalan alan küçüldü. Çevre değişmeden alan nasıl değişir ve çerçeve artık hangi dörtgendir?
Isınma
Başlamadan: dörtgen, üçgenin alanı ve dik üçgen
Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Bir köşegen dörtgeni iki üçgene ayırır; iç açılar toplamı olur. . Ayrıntısı Çokgenler ve Dörtgenler sayfasında.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Üçgenin alanı taban ile o tabana ait yüksekliğin çarpımının yarısıdır: . Bu sayfadaki bütün alan formülleri bu tek bilgiden çıkacak. Ayrıntısı Üçgenin Alanı sayfasında.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Hipotenüs . Alanı iki yoldan yaz: , buradan . Aynı alanı iki ayrı taban ve yükseklikle yazmak bu sayfada sık kullanacağın bir yoldur.
Temel
Aile ağacı, paralelkenar, dikdörtgen ve kare
Altı dörtgen, tek aile
Özel dörtgenler birbirinden kopuk altı şekil değildir; her biri bir öncekine bir koşul eklenerek elde edilir. Koşul ekledikçe şekil özelleşir ve öncekinin bütün özelliklerini miras alır.
Okları şöyle oku: her paralelkenar bir yamuktur, her dikdörtgen bir paralelkenardır, her kare hem dikdörtgen hem eşkenar dörtgendir. Tersi doğru değildir: her dikdörtgen kare değildir. Deltoidin iki çift komşu kenarı eştir; dört kenarı da eş olursa eşkenar dörtgene dönüşür.
Sahnede bir dörtgen ve dört koşul rozeti var: “bir çift kenar paralel”, “öteki çift de paralel”, “bir açı dik”, “komşu kenarlar eş”. Düğmelerle ağaçta basamak basamak in; her basamakta dörtgen biçim değiştiriyor ve yeni bir rozet yanıyor. Sonra bir köşeyi sürükleyip koşulu boz: rozet sönüyor, ad hemen bir üst basamağa dönüyor.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Karenin dört kenarı eştir ve karşılıklı kenarları paraleldir; eşkenar dörtgen tanımını sağlar. Ağaçta ok aşağı doğru iner: alttaki şekil üsttekinin özel hâlidir, tersi değil.
Paralelkenar: kenar, açı, köşegen
Paralelkenarın bir köşegenini çiz. Paralel kenarlar arasında iç ters açılar eş olduğundan köşegenin iki yanındaki üçgenler eştir. Paralelkenarın bütün temel özellikleri bu eşlikten çıkar.
Örnek
kolay
Paralelkenarda açı
paralelkenarında ve dir. kaç derecedir?
ile komşu köşelerdir. olduğundan bu iki açı karşı durumlu açılardır ve toplamları dir:
, buradan . Öyleyse ve .
köşesi köşesinin karşısındadır; karşılıklı açılar eş olduğundan .
Sonuç
Paralelkenarın alanı
Kancadaki soruya dönelim. Yana yatan çerçevenin tabanı hâlâ cm, ama üst çıta alçaldı. Alanı belirleyen yan kenarın boyu değil, iki paralel kenar arasındaki dik uzaklıktır: yükseklik.
Sahnede paralelkenarın sol ucundaki dik üçgeni kesip sağ uca taşı: şekil, tabanı ve yüksekliği aynı olan bir dikdörtgene dönüşüyor. Sonra üst kenarı sürgüyle sağa sola kaydır. Yan kenar uzayıp kısalıyor, çevre değişiyor; taban ve yükseklik sabit kaldığı için alan göstergesi hiç kıpırdamıyor.
Örnek
kolay
Bir alan, iki yükseklik
Kenar uzunlukları cm ve cm olan bir paralelkenarda cm’lik kenara ait yükseklik cm’dir. cm’lik kenara ait yükseklik kaç cm’dir?
Önce alanı bilinen kenar ve yükseklikle bul, çünkü alan hangi kenarı taban seçtiğine bağlı değildir: .
Aynı alanı öteki kenarla yaz: . Buradan .
Sonuç
cm’lik kenara ait yükseklik cm’dir. Kısa kenarın yüksekliği daha uzun çıktı.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
cm’lik kenarın ucundan cm’lik kenara dikme indir. Oluşan –– üçgeninde nin karşısındaki kenar hipotenüsün yarısıdır: . Alan .
Dikdörtgen ve kare
Dikdörtgen bir paralelkenardır; köşegenleri birbirini ortalar. Açılar dik olduğu için bir özellik daha kazanır: iki köşegen aynı dik üçgenin hipotenüsü gibi hesaplanır ve eş çıkar.
Dikdörtgende köşegenlerin kesim noktası dört köşeye de eşit uzaklıktadır. Bu yüzden köşegenler dikdörtgeni dört ikizkenar üçgene ayırır.
Örnek
kolay
Köşegenlerin kesim noktası
dikdörtgeninde ve birimdir. Köşegenler noktasında kesiştiğine göre üçgeninin çevresi kaç birimdir?
Köşegen, dik kenarları ve olan dik üçgeninin hipotenüsüdür: . Dikdörtgende köşegenler eş olduğundan .
Köşegenler birbirini ortalar; her iki köşegenin orta noktasıdır: .
üçgeninin kenarları , ve dir.
Sonuç
Çevre birimdir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
olduğundan ve . Kısa yol: karenin alanı köşegeninin karesinin yarısıdır, .
Tangram: aynı parçalar, aynı alan
Tangram, bir karenin yedi parçaya kesilmesiyle elde edilen bir bulmacadır: beş ikizkenar dik üçgen, bir kare ve bir paralelkenar. Parçalar üst üste bindirilmeden yan yana dizilerek yeni şekiller kurulur.
Sahnede tangram karesi duruyor. Düğmelerle parçaları yeniden diz: kare, paralelkenar ve dikdörtgen. Parçalar kayıp dönerken alan göstergesi hep kalıyor, çevre göstergesi ise her dizilişte değişiyor. Parçaları taşımak alanı korur; çevreyi korumaz.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Paralelkenar parça, büyük karenin ‘idir: . Şekilde paralelkenarın yatay kenarı , bu kenara ait yüksekliği cm’dir: .
Temel bölümü tamamlandı.
Orta
Yamuk, eşkenar dörtgen ve deltoid
Yamukta açılar ve orta taban
Yamukta tabanlar paraleldir; yan kenar bu iki paraleli kesen bir doğrudur. Bu yüzden aynı yan kenarın iki ucundaki açılar bütünlerdir: ise ve .
Yan kenarların orta noktalarını birleştiren doğru parçasına orta taban denir.
Alan formülü nereden gelir? Bir köşegen yamuğu, tabanları ve , yükseklikleri olan iki üçgene ayırır: .
Sahnede yamuğun üst tabanını sürgüyle uzat ve kısalt. Orta taban her an iki tabanın ortalamasında duruyor. “Katla” düğmesine basınca orta tabanın altında, iki yanda dışarı taşan köşe üçgenleri ve çevresinde yarım tur dönüp üstteki boşlukları dolduruyor; yamuk, genişliği orta taban, yüksekliği olan bir dikdörtgene dönüşüyor. Üst tabanı sıfıra indir: üçgen; alt tabana eşitle: paralelkenar.
Şekildeki eşitliği üçgendeki orta taban bilgisidir: ve , üçgeninde iki kenarın orta noktalarıdır, üçüncü kenar olan ‘nin yarısıdır.
Örnek
orta
Orta taban ve köşegenler
Tabanları cm ve cm olan bir yamuğun alanı dir. Yamuğun yüksekliğini ve köşegenlerin orta taban üzerinde ayırdığı parçasının uzunluğunu bul.
Orta taban tabanların ortalamasıdır: cm. Alan, orta taban ile yüksekliğin çarpımı olduğundan ve cm.
Orta tabanın iki ucundaki parçalar kısa tabanın yarısıdır, çünkü her biri kısa tabanı kenar kabul eden bir üçgenin orta tabanıdır: cm.
Ortada kalan parça: cm. Bu, ile aynıdır.
Sonuç
cm ve cm
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
ve aynı yan kenarın, ‘nin uçlarıdır. Tabanlar paralel olduğundan bu iki açı bütünlerdir: .
İkizkenar yamuk ve dik yamuk
Paralel olmayan yan kenarları eş olan yamuğa ikizkenar yamuk denir. İkizkenar yamukta taban açıları eştir ve köşegenler eş uzunluktadır. Yan kenarlarından biri tabanlara dik olan yamuk dik yamuk adını alır; o yan kenar aynı zamanda yüksekliktir.
Yamuk sorularının çoğunu tek hamle çözer: kısa tabanın uçlarından uzun tabana yükseklik indir. Ortada bir dikdörtgen, yanlarda dik üçgenler oluşur. İkizkenar yamukta bu iki dik üçgen eştir ve her birinin tabanı dir.
Örnek
orta
İkizkenar yamukta yükseklik indirme
Tabanları cm ve cm, yan kenarları cm olan ikizkenar yamuğun alanı kaç dir?
Alan için yükseklik gerekir, o da verilmemiş. Kısa tabanın uçlarından uzun tabana iki yükseklik indir. Ortadaki dörtgen dikdörtgendir, alt kenarı cm olur.
Uzun tabandan geriye cm kalır. Yamuk ikizkenar olduğundan bu fark iki yana eşit paylaşılır: her dik üçgenin tabanı cm’dir.
Dik üçgende hipotenüs yan kenardır: cm.
Sonuç
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Orta taban cm, alan .
Köşegenler dörtgeni ele verir
Bir dörtgenin hangi özel dörtgen olduğunu anlamanın en hızlı yolu köşegenlerine bakmaktır. Üç soru sor: birbirlerini ortalıyorlar mı, eş uzunluktalar mı, dik kesişiyorlar mı?
Sahnede iki çubuk var: bunlar dörtgenin köşegenleri, uçları da köşeleri. Sürgülerle ikinci çubuğun boyunu, kesişme yerini ve aradaki açıyı değiştir. Çubuklar birbirini ortaladığı anda dörtgen paralelkenar oluyor. Üstüne boyları eşitle: dikdörtgen. Açıyı yap: eşkenar dörtgen. İkisini birden sağla: kare. Açı dikken kesişme yerini ortadan kaydır: deltoid.
| Dörtgen | Ortalar | Eş | Dik |
|---|---|---|---|
| Paralelkenar | evet | – | – |
| Dikdörtgen | evet | evet | – |
| Eşkenar dörtgen | evet | – | evet |
| Kare | evet | evet | evet |
| Deltoid | biri | – | evet |
| İkizkenar yamuk | – | evet | – |
Tabloda ”–”, o özelliğin zorunlu olmadığını gösterir. Deltoidde yalnızca bir köşegen ortalanır.
Neden? Eşkenar dörtgende de deltoidde de bir köşegenin iki ucu, öteki köşegenin uçlarına eşit uzaklıktadır. İki noktaya eşit uzaklıktaki noktalar o iki noktayı birleştiren doğru parçasının orta dikmesi üzerindedir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
ve noktalarının her biri ile ‘ye eşit uzaklıktadır; ikisi de ‘nin orta dikmesi üzerindedir. Öyleyse doğrusu ‘nin orta dikmesidir.
Köşegenleri dik dörtgenin alanı
Sahnede köşegenleri dik kesişen bir dörtgen, kenarları köşegenlere paralel bir dikdörtgenin içinde duruyor. Dikdörtgenin kenarları ve . Köşegenlerin ayırdığı dört dik üçgenin her birinin eşi dışarıda kalıyor; “eşle” düğmesi dıştaki üçgenleri yarım tur döndürüp içtekilerin tam üstüne oturtuyor. Kesişme noktasını sürükle: dörtgen deltoid oluyor, eşkenar dörtgen oluyor, ikisi de olmuyor; alan hep dikdörtgenin yarısı.
Örnek
orta
Uçurtmanın kâğıdı ve ipi
Deltoid biçimli bir uçurtmanın iskeleti iki çıtadan oluşuyor: cm’lik yatay çıta, cm’lik düşey çıtayı üst ucundan cm aşağıda dik kesiyor ve bu noktada kendisi ortalanıyor. Uçurtmanın yüzeyini kaplayan kâğıdın alanını ve çıtaların uçlarını dolaşan ipin uzunluğunu bul.
Çıtalar deltoidin köşegenleridir ve dik kesişir. Alan için kenarlara gerek yok: .
İp deltoidin çevresidir; kenarları bulmak için köşegenlerin ayırdığı dik üçgenleri kullan. Yatay çıtanın yarısı cm, düşey çıtanın parçaları cm ve cm’dir.
Üstteki kenarlar: cm. Alttaki kenarlar: cm.
Sonuç
Kâğıt , ip cm
Örnek
orta
Eşkenar dörtgende yükseklik
Köşegenleri cm ve cm olan eşkenar dörtgenin yüksekliği kaç cm’dir?
Yükseklik doğrudan verilmediği için alanı iki yoldan yazacağız. Köşegenlerle: .
Kenar için köşegenlerin yarılarını kullan; köşegenler birbirini dik ortaladığından dik kenarları ve olan dik üçgen oluşur: cm.
Eşkenar dörtgen bir paralelkenardır: . .
Sonuç
cm
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Köşegenler birbirini dik ortalar: yarıları ve , kenar cm. Çevre cm.
Motiflerde özel dörtgenler
Geleneksel çini ve kündekâri motifleri birkaç basit dörtgenin tekrarından oluşur. Motif sorularında iş, büyük şeklin içindeki özel dörtgeni tanımaktır.
Örnek
orta
Çini karosundaki baklava
Bir çini panosu, kenarları cm ve cm olan dikdörtgen karolardan oluşuyor. Her karonun kenar orta noktaları birleştirilerek içine bir dörtgen çizilip boyanıyor. Bir karodaki boyalı dörtgenin türünü, çevresini ve alanını bul.
Karonun köşelerinde dört dik üçgen kalır. Hepsinin dik kenarları cm ve cm’dir; yani dört üçgen eştir ve boyalı dörtgenin dört kenarı bu üçgenlerin hipotenüsüdür. Dört kenarı eş olan dörtgen eşkenar dörtgendir.
Bir kenar: cm. Çevre cm.
Eşkenar dörtgenin köşegenleri karşılıklı kenar orta noktalarını birleştirir; uzunlukları karonun kenarları kadardır: cm ve cm. Alan .
Sonuç
Eşkenar dörtgen; çevresi cm, alanı (karonun tam yarısı)
Orta bölümü tamamlandı.
İleri
Köşegen alanları, merkez, dönen ve katlanan dörtgenler
Yamukta köşegenler
Yamuğun iki köşegeni dört üçgen oluşturur. Tabanlara dayanan iki üçgen benzerdir, çünkü tabanlar paraleldir ve iç ters açılar eştir. Benzerlik oranı tabanların oranıdır.
Sahnede yamuğun köşegenleri dört üçgen ayırıyor ve her birinin alanı üzerinde yazıyor. Üst tabanı sürgüyle değiştir. Yanlardaki iki üçgenin alanı her konumda birbirine eşit kalıyor. Tabanların oranı iken üst, yan ve alt üçgenlerin alanları oranında diziliyor.
Yan üçgenler neden eşit alanlı? ve üçgenlerinin tabanı ortak (), yükseklikleri aynıdır (yamuğun yüksekliği). Alanları eşittir; ikisinden ortak parça olan üçgenini çıkarınca geriye eşit alanlar kalır.
Örnek
zor
Bir üçgenden bütün yamuk
yamuğunda , ve birimdir. Köşegenler noktasında kesişiyor ve üçgeninin alanı birimkaredir. Yamuğun alanı kaç birimkaredir?
ile benzerdir ve benzerlik oranı tür. Alanlar oranı benzerlik oranının karesidir: .
ile üçgenlerinin köşesinden inen yüksekliği ortaktır, tabanları aynı doğru üzerindeki ve dir. Alanları tabanlarıyla orantılıdır: olduğundan .
Yan üçgenlerin alanları eşittir: .
Sonuç
Yamuğun alanı birimkaredir.
Paralelkenarda alan paylaşımı
Paralelkenarın köşegenlerinin kesim noktası şeklin merkezidir: paralelkenarı bu nokta çevresinde döndürürsen kendi üstüne gelir. Dikdörtgen, eşkenar dörtgen ve kare de paralelkenar olduğundan aynı özelliği taşır.
İkinci madde dönme simetrisinin sonucudur: doğru merkezden geçtiği için dönmede kendi üstüne gelir, iki parça yer değiştirir. Üçüncü maddede üçgenin tabanı ve yüksekliği paralelkenarınkiyle aynıdır; alan olur.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Merkezden geçen her doğru alanı ikiye böler. Merkezden geçmeyen bir doğru ise merkezden geçen paraleline göre bir yana kaymıştır; bir parçayı büyütür, ötekini küçültür. AYT 2018’de bu fikir koordinat düzleminde soruldu.
Dönen ve asılan dörtgenler
Çerçeve, tabela, pano sorularında dörtgen yerinden oynar ama kenar ve köşegen uzunlukları değişmez. Yeni konumda yatay ya da düşey duran doğru parçasını bul; gerisi dik üçgendir.
Sahnede kenarları ve olan dikdörtgen pano köşesindeki çivi çevresinde dönüyor. Açı sürgüsüyle döndür ve köşelerin zeminden yüksekliklerini izle. köşegeni düşey olduğunda en alçak konumuna iniyor; ile o anda farklı yükseklikte. Sonra köşegenini yatay yap: bu kez ile aynı hizada, ile arasındaki yükseklik farkı köşegene inen iki dikmenin toplamı.
Örnek
zor
Tek çividen asılı pano
Kenarları dm ve dm olan dikdörtgeni biçimindeki bir pano, yalnızca köşesindeki çividen duvara asılıyor ve köşegeni düşey olacak biçimde dengede duruyor. Bu durumda ve köşelerinin zeminden yükseklikleri arasındaki fark kaç dm’dir?
Köşegen: dm. düşey olduğundan bir köşenin yüksekliğini, o köşenin üzerindeki dik izdüşümü belirler.
üçgeni köşesinde diktir ve hipotenüsü dir. ‘den ‘ye inen dikmenin ayağı olsun. Öklid bağıntısıyla , yani ve dm. köşesi çividen dm aşağıdadır.
Aynı yolla dik üçgeninde ‘den inen dikmenin ayağı için : , dm. köşesi çividen dm aşağıdadır.
Sonuç
Yükseklik farkı dm’dir. ( ve ‘nin köşegene uzaklıkları ise eşittir: dm.)
Katlama
Kâğıt katlamak bir yansımadır: katlama çizgisi, üst üste gelen iki noktayı birleştiren doğru parçasının orta dikmesidir. Katlanan parça biçim ve boyut değiştirmez; üst üste gelen uzunluklar eşittir.
Örnek
zor
Köşeyi köşeye katlama
Kenarları cm ve cm olan dikdörtgeni biçimindeki kâğıt, köşesi köşesinin üstüne gelecek biçimde katlanıyor. Katlama çizgisi kenarını , kenarını noktasında kestiğine göre kaç cm’dir?
Katlamada noktası ‘nin üstüne geldiğine göre , ‘nin üstüne gelir: . O zaman olur.
dik üçgeninde Pisagor: . Açınca , cm. Aynı nedenle cm; dört kenarı cm olan bir eşkenar dörtgendir.
ve bu eşkenar dörtgenin köşegenleridir. Alanı iki yoldan yaz. Paralelkenar olarak taban , yükseklik : . Köşegenlerle: ve .
Sonuç
cm
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Orta noktaları birleştiren her doğru parçası, üçgende orta taban olarak bir köşegene paraleldir. Yeni dörtgenin kenarları köşegenlere paraleldir; eşkenar dörtgende köşegenler dik olduğundan açılar dik çıkar.
İleri bölümü tamamlandı.
Özet
Bu konudan aklında kalacaklar
- Aile ağacı: yamuk → paralelkenar → dikdörtgen ve eşkenar dörtgen → kare; deltoid → eşkenar dörtgen. Alttaki, üsttekinin bütün özelliklerini taşır.
- Yamuk: yan kenarın uçlarındaki açılar bütünler; orta taban ; . İkizkenar yamukta köşegenler eş, yükseklik indirince yan parçalar .
- Paralelkenar: karşılıklı kenar ve açılar eş, komşu açılar bütünler, köşegenler birbirini ortalar; .
- Dikdörtgen: köşegenler eş, . Kare: köşegen , .
- Eşkenar dörtgen ve deltoid: köşegenler dik; . Eşkenar dörtgende köşegenler birbirini ortalar, deltoidde yalnızca biri ortalanır.
- Yamukta köşegenler: tabanlara dayanan üçgenler benzer, yan üçgenler eşit alanlı.
- Merkez: paralelkenarın merkezinden geçen her doğru alanı ikiye böler.
- Yöntem: yükseklik indir, dik üçgen kur; aynı alanı iki yoldan yaz.