İçeriğe geç
AYT Hazırlık
Dersler

42Konu 42 / 49
Geometri

Özel Dörtgenler

Yamuk, paralelkenar, dikdörtgen, eşkenar dörtgen, kare ve deltoidi tek bir aile ağacında topluyoruz; her birinin açı, kenar, köşegen ve alan özelliklerini nedenleriyle kurup çerçeve, katlama ve tangram sorularına taşıyoruz.

  • 10. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 70 dk

LevhaÖzel DörtgenlerÖzel Dörtgenler

Dört eş çıtayı uçlarından birer çiviyle tutturup kenarı 1010 cm olan kare bir çerçeve yaptın. Köşesinden hafifçe itince çerçeve yana yattı. Çıtaların boyu aynı, çevre hâlâ 4040 cm; ama çerçevenin içinde kalan alan küçüldü. Çevre değişmeden alan nasıl değişir ve çerçeve artık hangi dörtgendir?

Kenarlar aynı kaldı, yükseklik 1010'dan 88'e indi: alan 100100'den 8080'e düştü.

Isınma

Başlamadan: dörtgen, üçgenin alanı ve dik üçgen

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir dörtgenin üç iç açısının ölçüleri 80∘80^\circ, 100∘100^\circ ve 110∘110^\circ ise dördüncü iç açısı kaç derecedir?

Açıklama

Bir köşegen dörtgeni iki üçgene ayırır; iç açılar toplamı 2⋅180∘=360∘2 \cdot 180^\circ = 360^\circ olur. 360−(80+100+110)=70360 - (80 + 100 + 110) = 70. Ayrıntısı Çokgenler ve Dörtgenler sayfasında.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Tabanı 1010 cm, bu tabana ait yüksekliği 66 cm olan üçgenin alanı kaç cm2\text{cm}^2 dir?

Açıklama

Üçgenin alanı taban ile o tabana ait yüksekliğin çarpımının yarısıdır: 10⋅62=30\dfrac{10 \cdot 6}{2} = 30. Bu sayfadaki bütün alan formülleri bu tek bilgiden çıkacak. Ayrıntısı Üçgenin Alanı sayfasında.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Dik kenarları 66 ve 88 birim olan dik üçgende hipotenüse ait yükseklik kaç birimdir?

Açıklama

Hipotenüs 62+82=10\sqrt{6^2 + 8^2} = 10. Alanı iki yoldan yaz: 6⋅82=10⋅h2\dfrac{6 \cdot 8}{2} = \dfrac{10 \cdot h}{2}, buradan h=4,8h = 4{,}8. 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.

Okun ucundaki şekil, başındaki şeklin özel bir hâlidir. Kare ağacın en altındadır: hepsinin özelliğini taşır.

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

Aşağıdaki ifadelerden hangisi her zaman doğrudur?

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.

Paralelkenarda karşılıklı açılar eş, komşu açılar bütünler; köşegenler EE noktasında birbirini ortalar.

Örnek

kolay

Paralelkenarda açı

ABCDABCD paralelkenarında m(A^)=(3x+10)∘m(\widehat{A}) = (3x + 10)^\circ ve m(B^)=(2x+20)∘m(\widehat{B}) = (2x + 20)^\circ dir. m(D^)m(\widehat{D}) kaç derecedir?

AA ile BB komşu köşelerdir. [AD]∥[BC][AD] \parallel [BC] olduğundan bu iki açı karşı durumlu açılardır ve toplamları 180∘180^\circ dir:

(3x+10)+(2x+20)=180(3x + 10) + (2x + 20) = 180

5x+30=1805x + 30 = 180, buradan x=30x = 30. Öyleyse m(A^)=100∘m(\widehat{A}) = 100^\circ ve m(B^)=80∘m(\widehat{B}) = 80^\circ.

DD köşesi BB köşesinin karşısındadır; karşılıklı açılar eş olduğundan m(D^)=m(B^)m(\widehat{D}) = m(\widehat{B}).

Sonuç

m(D^)=80∘m(\widehat{D}) = 80^\circ

Paralelkenarın alanı

Kancadaki soruya dönelim. Yana yatan çerçevenin tabanı hâlâ 1010 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.

Kesilen üçgen karşı uca taşınınca dikdörtgen oluşur: alan a⋅ha \cdot h.

Örnek

kolay

Bir alan, iki yükseklik

Kenar uzunlukları 1212 cm ve 88 cm olan bir paralelkenarda 1212 cm’lik kenara ait yükseklik 66 cm’dir. 88 cm’lik kenara ait yükseklik kaç cm’dir?

Önce alanı bilinen kenar ve yükseklikle bul, çünkü alan hangi kenarı taban seçtiğine bağlı değildir: A=12⋅6=72 cm2A = 12 \cdot 6 = 72 \ \text{cm}^2.

Aynı alanı öteki kenarla yaz: 72=8⋅h72 = 8 \cdot h. Buradan h=9h = 9.

Sonuç

88 cm’lik kenara ait yükseklik 99 cm’dir. Kısa kenarın yüksekliği daha uzun çıktı.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Komşu kenarları 1010 cm ve 66 cm olan bir paralelkenarda bu iki kenar arasındaki açı 30∘30^\circ dir. Paralelkenarın alanı kaç cm2\text{cm}^2 dir?

Açıklama

66 cm’lik kenarın ucundan 1010 cm’lik kenara dikme indir. Oluşan 30∘30^\circ–60∘60^\circ–90∘90^\circ üçgeninde 30∘30^\circ nin karşısındaki kenar hipotenüsün yarısıdır: h=3h = 3. Alan 10⋅3=3010 \cdot 3 = 30.

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

ABCDABCD dikdörtgeninde ∣AB∣=8|AB| = 8 ve ∣BC∣=6|BC| = 6 birimdir. Köşegenler EE noktasında kesiştiğine göre AEBAEB üçgeninin çevresi kaç birimdir?

Köşegen, dik kenarları 88 ve 66 olan ABCABC dik üçgeninin hipotenüsüdür: ∣AC∣=82+62=10|AC| = \sqrt{8^2 + 6^2} = 10. Dikdörtgende köşegenler eş olduğundan ∣BD∣=10|BD| = 10.

Köşegenler birbirini ortalar; EE her iki köşegenin orta noktasıdır: ∣AE∣=∣BE∣=5|AE| = |BE| = 5.

AEBAEB üçgeninin kenarları 55, 55 ve 88 dir.

Sonuç

Çevre 5+5+8=185 + 5 + 8 = 18 birimdir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Köşegeni 1010 cm olan karenin alanı kaç cm2\text{cm}^2 dir?

Açıklama

a2=10a\sqrt{2} = 10 olduğundan a=52a = 5\sqrt{2} ve A=a2=50A = a^2 = 50. Kısa yol: karenin alanı köşegeninin karesinin yarısıdır, 1022=50\dfrac{10^2}{2} = 50.

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.

Tangram parçaları ve büyük karenin alanına oranları. Küçük kare ile paralelkenarın alanları eşittir.

Sahnede tangram karesi duruyor. Düğmelerle parçaları yeniden diz: kare, paralelkenar ve dikdörtgen. Parçalar kayıp dönerken alan göstergesi hep 6464 kalıyor, çevre göstergesi ise her dizilişte değişiyor. Parçaları taşımak alanı korur; çevreyi korumaz.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Kenarı 88 cm olan bir kareden kesilen tangramda paralelkenar biçimindeki parçanın alanı kaç cm2\text{cm}^2 dir?

Açıklama

Paralelkenar parça, büyük karenin 18\dfrac{1}{8}‘idir: 648=8\dfrac{64}{8} = 8. Şekilde paralelkenarın yatay kenarı 44, bu kenara ait yüksekliği 22 cm’dir: 4⋅2=84 \cdot 2 = 8.

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: [AB]∥[DC][AB] \parallel [DC] ise m(A^)+m(D^)=180∘m(\widehat{A}) + m(\widehat{D}) = 180^\circ ve m(B^)+m(C^)=180∘m(\widehat{B}) + m(\widehat{C}) = 180^\circ.

Yan kenarların orta noktalarını birleştiren doğru parçasına orta taban denir.

Alan formülü nereden gelir? Bir köşegen yamuğu, tabanları aa ve cc, yükseklikleri hh olan iki üçgene ayırır: a⋅h2+c⋅h2\dfrac{a \cdot h}{2} + \dfrac{c \cdot h}{2}.

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 MM ve NN çevresinde yarım tur dönüp üstteki boşlukları dolduruyor; yamuk, genişliği orta taban, yüksekliği hh olan bir dikdörtgene dönüşüyor. Üst tabanı sıfıra indir: üçgen; alt tabana eşitle: paralelkenar.

∣MN∣=a+c2|MN| = \dfrac{a + c}{2}. Köşegenler orta tabanı PP ve QQ noktalarında keser: ∣MP∣=∣QN∣=c2|MP| = |QN| = \dfrac{c}{2}, ∣PQ∣=a−c2|PQ| = \dfrac{a - c}{2}.

Şekildeki ∣MP∣=c2|MP| = \dfrac{c}{2} eşitliği üçgendeki orta taban bilgisidir: MM ve PP, ADCADC üçgeninde iki kenarın orta noktalarıdır, [MP][MP] üçüncü kenar olan [DC][DC]‘nin yarısıdır.

Örnek

orta

Orta taban ve köşegenler

Tabanları 1414 cm ve 66 cm olan bir yamuğun alanı 80 cm280 \ \text{cm}^2 dir. Yamuğun yüksekliğini ve köşegenlerin orta taban üzerinde ayırdığı [PQ][PQ] parçasının uzunluğunu bul.

Orta taban tabanların ortalamasıdır: 14+62=10\dfrac{14 + 6}{2} = 10 cm. Alan, orta taban ile yüksekliğin çarpımı olduğundan 80=10⋅h80 = 10 \cdot h ve h=8h = 8 cm.

Orta tabanın iki ucundaki parçalar kısa tabanın yarısıdır, çünkü her biri kısa tabanı kenar kabul eden bir üçgenin orta tabanıdır: ∣MP∣=∣QN∣=3|MP| = |QN| = 3 cm.

Ortada kalan parça: ∣PQ∣=10−3−3=4|PQ| = 10 - 3 - 3 = 4 cm. Bu, 14−62\dfrac{14 - 6}{2} ile aynıdır.

Sonuç

h=8h = 8 cm ve ∣PQ∣=4|PQ| = 4 cm

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

[AB]∥[DC][AB] \parallel [DC] olan ABCDABCD yamuğunda m(A^)=70∘m(\widehat{A}) = 70^\circ ise m(D^)m(\widehat{D}) kaç derecedir?

Açıklama

AA ve DD aynı yan kenarın, [AD][AD]‘nin uçlarıdır. Tabanlar paralel olduğundan bu iki açı bütünlerdir: 180−70=110180 - 70 = 110.

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 a−c2\dfrac{a - c}{2} dir.

İkizkenar yamukta iki yükseklik: ortada dikdörtgen, yanlarda eş iki dik üçgen.

Örnek

orta

İkizkenar yamukta yükseklik indirme

Tabanları 2020 cm ve 88 cm, yan kenarları 1010 cm olan ikizkenar yamuğun alanı kaç cm2\text{cm}^2 dir?

Alan için yükseklik gerekir, o da verilmemiş. Kısa tabanın uçlarından uzun tabana iki yükseklik indir. Ortadaki dörtgen dikdörtgendir, alt kenarı 88 cm olur.

Uzun tabandan geriye 20−8=1220 - 8 = 12 cm kalır. Yamuk ikizkenar olduğundan bu fark iki yana eşit paylaşılır: her dik üçgenin tabanı 66 cm’dir.

Dik üçgende hipotenüs yan kenardır: h=102−62=8h = \sqrt{10^2 - 6^2} = 8 cm.

Sonuç

A=20+82⋅8=112 cm2A = \dfrac{20 + 8}{2} \cdot 8 = 112 \ \text{cm}^2

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Tabanları 77 cm ve 1313 cm, yüksekliği 55 cm olan yamuğun alanı kaç cm2\text{cm}^2 dir?

Açıklama

Orta taban 7+132=10\dfrac{7 + 13}{2} = 10 cm, alan 10⋅5=50 cm210 \cdot 5 = 50 \ \text{cm}^2.

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 90∘90^\circ yap: eşkenar dörtgen. İkisini birden sağla: kare. Açı dikken kesişme yerini ortadan kaydır: deltoid.

DörtgenOrtalarEşDik
Paralelkenarevet––
Dikdörtgenevetevet–
Eşkenar dörtgenevet–evet
Kareevetevetevet
Deltoidbiri–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

ABCDABCD deltoidinde ∣AB∣=∣AD∣|AB| = |AD| ve ∣CB∣=∣CD∣|CB| = |CD| dir, dört kenar eş değildir. Aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Açıklama

AA ve CC noktalarının her biri BB ile DD‘ye eşit uzaklıktadır; ikisi de [BD][BD]‘nin orta dikmesi üzerindedir. Öyleyse ACAC doğrusu [BD][BD]‘nin orta dikmesidir.

Köşegenleri dik dörtgenin alanı

Sahnede köşegenleri dik kesişen bir dörtgen, kenarları köşegenlere paralel bir dikdörtgenin içinde duruyor. Dikdörtgenin kenarları ee ve ff. 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.

Köşegenleri dik kesişen dörtgen, e×fe \times f dikdörtgeninin tam yarısını kaplar.

Örnek

orta

Uçurtmanın kâğıdı ve ipi

Deltoid biçimli bir uçurtmanın iskeleti iki çıtadan oluşuyor: 4848 cm’lik yatay çıta, 3939 cm’lik düşey çıtayı üst ucundan 77 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: A=48⋅392=936 cm2A = \dfrac{48 \cdot 39}{2} = 936 \ \text{cm}^2.

İp deltoidin çevresidir; kenarları bulmak için köşegenlerin ayırdığı dik üçgenleri kullan. Yatay çıtanın yarısı 2424 cm, düşey çıtanın parçaları 77 cm ve 39−7=3239 - 7 = 32 cm’dir.

Üstteki kenarlar: 242+72=25\sqrt{24^2 + 7^2} = 25 cm. Alttaki kenarlar: 242+322=40\sqrt{24^2 + 32^2} = 40 cm.

Sonuç

Kâğıt 936 cm2936 \ \text{cm}^2, ip 2⋅(25+40)=1302 \cdot (25 + 40) = 130 cm

Uçurtmanın çıtaları deltoidin köşegenleridir.

Örnek

orta

Eşkenar dörtgende yükseklik

Köşegenleri 1616 cm ve 1212 cm olan eşkenar dörtgenin yüksekliği kaç cm’dir?

Yükseklik doğrudan verilmediği için alanı iki yoldan yazacağız. Köşegenlerle: A=16⋅122=96 cm2A = \dfrac{16 \cdot 12}{2} = 96 \ \text{cm}^2.

Kenar için köşegenlerin yarılarını kullan; köşegenler birbirini dik ortaladığından dik kenarları 88 ve 66 olan dik üçgen oluşur: a=82+62=10a = \sqrt{8^2 + 6^2} = 10 cm.

Eşkenar dörtgen bir paralelkenardır: A=a⋅hA = a \cdot h. 96=10⋅h96 = 10 \cdot h.

Sonuç

h=9,6h = 9{,}6 cm

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Köşegenleri 66 cm ve 88 cm olan eşkenar dörtgenin çevresi kaç cm’dir?

Açıklama

Köşegenler birbirini dik ortalar: yarıları 33 ve 44, kenar 32+42=5\sqrt{3^2 + 4^2} = 5 cm. Çevre 4⋅5=204 \cdot 5 = 20 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 2424 cm ve 1010 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 1212 cm ve 55 cm’dir; yani dört üçgen eştir ve boyalı dörtgenin dört kenarı bu üçgenlerin hipotenüsüdür. Dört kenarı eş olan dörtgen eşkenar dörtgendir.

Bir kenar: 122+52=13\sqrt{12^2 + 5^2} = 13 cm. Çevre 4⋅13=524 \cdot 13 = 52 cm.

Eşkenar dörtgenin köşegenleri karşılıklı kenar orta noktalarını birleştirir; uzunlukları karonun kenarları kadardır: 2424 cm ve 1010 cm. Alan 24⋅102=120 cm2\dfrac{24 \cdot 10}{2} = 120 \ \text{cm}^2.

Sonuç

Eşkenar dörtgen; çevresi 5252 cm, alanı 120 cm2120 \ \text{cm}^2 (karonun tam yarısı)

Dikdörtgenin kenar orta noktaları bir eşkenar dörtgen verir; alanı dikdörtgenin yarısıdır.

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 kk iken üst, yan ve alt üçgenlerin alanları 1:k:k21 : k : k^2 oranında diziliyor.

Tabanlar 44 ve 1212: benzerlik oranı 1:31 : 3. Alanlar üstte SS, yanlarda 3S3S, altta 9S9S.

Yan üçgenler neden eşit alanlı? ABDABD ve ABCABC üçgenlerinin tabanı ortak ([AB][AB]), yükseklikleri aynıdır (yamuğun yüksekliği). Alanları eşittir; ikisinden ortak parça olan AEBAEB üçgenini çıkarınca geriye eşit alanlar kalır.

Örnek

zor

Bir üçgenden bütün yamuk

ABCDABCD yamuğunda [AB]∥[DC][AB] \parallel [DC], ∣AB∣=12|AB| = 12 ve ∣DC∣=4|DC| = 4 birimdir. Köşegenler EE noktasında kesişiyor ve DECDEC üçgeninin alanı 33 birimkaredir. Yamuğun alanı kaç birimkaredir?

DECDEC ile BEABEA benzerdir ve benzerlik oranı 412=13\dfrac{4}{12} = \dfrac{1}{3} tür. Alanlar oranı benzerlik oranının karesidir: A(AEB)=9⋅3=27A(AEB) = 9 \cdot 3 = 27.

AEDAED ile DECDEC üçgenlerinin DD köşesinden inen yüksekliği ortaktır, tabanları aynı doğru üzerindeki [AE][AE] ve [EC][EC] dir. Alanları tabanlarıyla orantılıdır: ∣AE∣∣EC∣=3\dfrac{|AE|}{|EC|} = 3 olduğundan A(AED)=3⋅3=9A(AED) = 3 \cdot 3 = 9.

Yan üçgenlerin alanları eşittir: A(BEC)=9A(BEC) = 9.

Sonuç

Yamuğun alanı 3+27+9+9=483 + 27 + 9 + 9 = 48 birimkaredir.

Paralelkenarda alan paylaşımı

Paralelkenarın köşegenlerinin kesim noktası şeklin merkezidir: paralelkenarı bu nokta çevresinde 180∘180^\circ döndürürsen kendi üstüne gelir. Dikdörtgen, eşkenar dörtgen ve kare de paralelkenar olduğundan aynı özelliği taşır.

İkinci madde dönme simetrisinin sonucudur: doğru merkezden geçtiği için 180∘180^\circ dönmede kendi üstüne gelir, iki parça yer değiştirir. Üçüncü maddede üçgenin tabanı ve yüksekliği paralelkenarınkiyle aynıdır; alan a⋅h2\dfrac{a \cdot h}{2} olur.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir dikdörtgeni eşit alanlı iki parçaya ayıran bir doğru için aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

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 1515 ve 2020 olan dikdörtgen pano AA köşesindeki çivi çevresinde dönüyor. Açı sürgüsüyle döndür ve köşelerin zeminden yüksekliklerini izle. [AC][AC] köşegeni düşey olduğunda CC en alçak konumuna iniyor; BB ile DD o anda farklı yükseklikte. Sonra [BD][BD] köşegenini yatay yap: bu kez BB ile DD aynı hizada, AA ile CC arasındaki yükseklik farkı köşegene inen iki dikmenin toplamı.

Örnek

zor

Tek çividen asılı pano

Kenarları ∣AB∣=15|AB| = 15 dm ve ∣AD∣=20|AD| = 20 dm olan ABCDABCD dikdörtgeni biçimindeki bir pano, yalnızca AA köşesindeki çividen duvara asılıyor ve [AC][AC] köşegeni düşey olacak biçimde dengede duruyor. Bu durumda BB ve DD köşelerinin zeminden yükseklikleri arasındaki fark kaç dm’dir?

Köşegen: ∣AC∣=152+202=25|AC| = \sqrt{15^2 + 20^2} = 25 dm. [AC][AC] düşey olduğundan bir köşenin yüksekliğini, o köşenin [AC][AC] üzerindeki dik izdüşümü belirler.

ABCABC üçgeni BB köşesinde diktir ve hipotenüsü [AC][AC] dir. BB‘den [AC][AC]‘ye inen dikmenin ayağı HH olsun. Öklid bağıntısıyla ∣AB∣2=∣AH∣⋅∣AC∣|AB|^2 = |AH| \cdot |AC|, yani 225=∣AH∣⋅25225 = |AH| \cdot 25 ve ∣AH∣=9|AH| = 9 dm. BB köşesi çividen 99 dm aşağıdadır.

Aynı yolla ADCADC dik üçgeninde DD‘den inen dikmenin ayağı KK için ∣AD∣2=∣AK∣⋅∣AC∣|AD|^2 = |AK| \cdot |AC|: 400=∣AK∣⋅25400 = |AK| \cdot 25, ∣AK∣=16|AK| = 16 dm. DD köşesi çividen 1616 dm aşağıdadır.

Sonuç

Yükseklik farkı 16−9=716 - 9 = 7 dm’dir. (BB ve DD‘nin köşegene uzaklıkları ise eşittir: 15⋅2025=12\dfrac{15 \cdot 20}{25} = 12 dm.)

[AC][AC] düşeyken BB ve DD'nin yüksekliğini köşegen üzerindeki izdüşümleri belirler: ∣AH∣=9|AH| = 9, ∣AK∣=16|AK| = 16.

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 ∣AB∣=8|AB| = 8 cm ve ∣BC∣=4|BC| = 4 cm olan ABCDABCD dikdörtgeni biçimindeki kâğıt, AA köşesi CC köşesinin üstüne gelecek biçimde katlanıyor. Katlama çizgisi [AB][AB] kenarını EE, [DC][DC] kenarını FF noktasında kestiğine göre ∣EF∣|EF| kaç cm’dir?

Katlamada AA noktası CC‘nin üstüne geldiğine göre [EA][EA], [EC][EC]‘nin üstüne gelir: ∣EA∣=∣EC∣=x|EA| = |EC| = x. O zaman ∣EB∣=8−x|EB| = 8 - x olur.

EBCEBC dik üçgeninde Pisagor: x2=(8−x)2+42x^2 = (8 - x)^2 + 4^2. Açınca 16x=8016x = 80, x=5x = 5 cm. Aynı nedenle ∣FA∣=∣FC∣=5|FA| = |FC| = 5 cm; AECFAECF dört kenarı 55 cm olan bir eşkenar dörtgendir.

[EF][EF] ve [AC][AC] bu eşkenar dörtgenin köşegenleridir. Alanı iki yoldan yaz. Paralelkenar olarak taban ∣AE∣=5|AE| = 5, yükseklik 44: A=20A = 20. Köşegenlerle: ∣AC∣=82+42=45|AC| = \sqrt{8^2 + 4^2} = 4\sqrt{5} ve 20=45⋅∣EF∣220 = \dfrac{4\sqrt{5} \cdot |EF|}{2}.

Sonuç

∣EF∣=4045=25|EF| = \dfrac{40}{4\sqrt{5}} = 2\sqrt{5} cm

Katlama çizgisi [EF][EF], [AC][AC]'nin orta dikmesidir; AECFAECF bir eşkenar dörtgendir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir eşkenar dörtgenin kenar orta noktaları sırayla birleştiriliyor. Oluşan dörtgen aşağıdakilerden hangisidir?

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.

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 a+c2\dfrac{a + c}{2}; A=a+c2⋅hA = \dfrac{a + c}{2} \cdot h. İkizkenar yamukta köşegenler eş, yükseklik indirince yan parçalar a−c2\dfrac{a - c}{2}.
  • Paralelkenar: karşılıklı kenar ve açılar eş, komşu açılar bütünler, köşegenler birbirini ortalar; A=a⋅ha=b⋅hbA = a \cdot h_a = b \cdot h_b.
  • Dikdörtgen: köşegenler eş, a2+b2\sqrt{a^2 + b^2}. Kare: köşegen a2a\sqrt{2}, A=a2=e22A = a^2 = \dfrac{e^2}{2}.
  • Eşkenar dörtgen ve deltoid: köşegenler dik; A=e⋅f2A = \dfrac{e \cdot f}{2}. 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.

Çıkmış Sorular

Sınavda nasıl soruldu?

4 çıkmış soru6 özgün soru

2022 AYTSoru 34

Kolay

Karenin köşegenleri

Dik koordinat düzleminin birinci bölgesinde, kenarları koordinat eksenlerine paralel bir kare vardır. Bu karenin köşegenleri (3,6)(3, 6) noktasında kesişmektedir.

Karenin orijine en uzak köşesinin koordinatları toplamı 1414 olduğuna göre karenin alanı kaç birimkaredir?

Çözüm

1. Merkez. Karede köşegenler birbirini ortalar; kesim noktası (3,6)(3, 6) karenin merkezidir ve dört kenara eşit uzaklıktadır.

2. Köşeler. Kenar uzunluğu 2k2k olsun. Kenarlar eksenlere paralel olduğundan köşeler merkezden her iki yönde kk birim uzaktadır: (3±k, 6±k)(3 \pm k, \ 6 \pm k).

3. En uzak köşe. Orijine en uzak köşe iki koordinatı da en büyük olandır: (3+k, 6+k)(3 + k, \ 6 + k).

(3+k)+(6+k)=14⇒k=52(3 + k) + (6 + k) = 14 \quad\Rightarrow\quad k = \dfrac{5}{2}

4. Alan. Kenar 2k=52k = 5, alan 52=255^2 = 25 birimkare.

Sağlama: orijine en yakın köşe (12,72)\left(\dfrac{1}{2}, \dfrac{7}{2}\right) olur; kare birinci bölgede kalır. Tuzak: kk değerini kenar sanıp alanı 254\dfrac{25}{4} bulmak.

Cevap: D

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2020 AYTSoru 33

Zor

Dikdörtgenin köşegenleri

Kenarları 3030 ve 4040 birim olan dikdörtgen biçimli bir çerçeve dört köşesinden çivilenerek Şekil 1'deki gibi duvara asılıyor; ABAB kenarı yere paraleldir ve yerden hh birim yüksektedir. Bir süre sonra AA köşesindeki dışında kalan çiviler gevşeyip düşüyor. Çerçeve AA köşesi çevresinde dönüyor ve CC köşesi yere değdiğinde, bütün köşeleri duvara değer durumda, Şekil 2'deki gibi dengede kalıyor.

Bu denge durumunda BB ve DD köşelerinin yerden yükseklikleri eşit olduğuna göre hh kaç birimdir?

İpucu

BB ile DD aynı yükseklikteyse [BD][BD] köşegeni yataydır. AA çivisi yerinden oynamadı; AA hâlâ hh yüksekliğinde.

Çözüm

1. Sabit kalanlar. AA köşesindeki çivi yerinde durduğu için AA noktası Şekil 2'de de yerden hh birim yüksektedir. CC köşesi yerdedir. Öyleyse hh, AA ile CC arasındaki düşey farktır.

2. Yatay köşegen. BB ve DD aynı yükseklikte olduğundan [BD][BD] köşegeni yere paraleldir. AA bu köşegenin üstünde, CC altındadır.

3. Köşegene uzaklık. ∣BD∣=302+402=50|BD| = \sqrt{30^2 + 40^2} = 50. ABDABD dik üçgeninde AA'dan hipotenüse inen yükseklik, alan eşitliğinden

30⋅402=50⋅d2⇒d=24\dfrac{30 \cdot 40}{2} = \dfrac{50 \cdot d}{2} \quad\Rightarrow\quad d = 24

CBDCBD üçgeni ABDABD üçgenine eştir; CC'nin [BD][BD]'ye uzaklığı da 2424 birimdir.

4. Sonuç. [BD][BD] yatay olduğundan bu iki uzaklık düşeydir ve üst üste eklenir: h=24+24=48h = 24 + 24 = 48.

Tuzak: hh için köşegen uzunluğunu (5050) almak. [AC][AC] düşey değildir; AA ile CC arasındaki yatay fark 502−482=14\sqrt{50^2 - 48^2} = 14 birimdir.

Cevap: B

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2019 AYTSoru 35

Orta

İkizkenar yamuk

İkizkenar yamuk biçimli özdeş tahtalar şekildeki gibi yan yana getirilerek dikdörtgen biçiminde bir çerçeve yapılıyor. Çerçevenin dış kenarlarından kısa olanı 1616 cm, uzun olanı 2626 cm'dir.

Çerçevenin içine bir resim konuyor; resmin tamamı görünüyor ve resim çerçevenin iç boşluğunu tümüyle kapatıyor.

Buna göre bu resmin alanı kaç cm2\text{cm}^2 dir?

İpucu

Yamuğun uzun tabanına uu, kısa tabanına kk de. Dış uzun kenar ve dış kısa kenar boyunca kaç uzun, kaç kısa taban dizildiğini şekilden say.

Çözüm

1. Şekli oku. Komşu yamuklar birbirine göre ters durur. Dış uzun kenar boyunca 33 uzun taban ve 22 kısa taban, dış kısa kenar boyunca 22 uzun taban ve 11 kısa taban sıralanmıştır.

2. Denklemler. Uzun taban uu, kısa taban kk olsun:

3u+2k=262u+k=163u + 2k = 26 \qquad 2u + k = 16

İkinci denklemi 22 ile çarpıp birinciden çıkar: u=6u = 6, sonra k=4k = 4.

3. İç kenarlar. İç kenarlarda tabanlar yer değiştirir: uzun iç kenarda 33 kısa ve 22 uzun taban, kısa iç kenarda 22 kısa ve 11 uzun taban vardır.

3⋅4+2⋅6=242⋅4+6=143 \cdot 4 + 2 \cdot 6 = 24 \qquad 2 \cdot 4 + 6 = 14

4. Alan. 24⋅14=336 cm224 \cdot 14 = 336 \ \text{cm}^2.

Sağlama: ikizkenar yamukta yükseklik indirince yan parçalar u−k2=1\dfrac{u - k}{2} = 1 cm olur. Köşelerde yamuklar 45∘45^\circ ile birleştiğinden çerçevenin kalınlığı da 11 cm'dir: 26−2=2426 - 2 = 24 ve 16−2=1416 - 2 = 14.

Cevap: A

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

2018 AYTSoru 32

Orta

Eşkenar dörtgenin alanı

Eş uzunlukta dört tel uçlarından birleştirilerek kare biçiminde bir çerçeve yapılıyor ve çerçeve Şekil 1'deki gibi dört köşesinden çivilerle duvara tutturuluyor. Bu durumda çerçevenin duvarda kapladığı alan 100100 birimkaredir.

AA ve BB köşelerindeki çiviler çıkınca çerçevenin bir yanı aşağı kayıyor ve çerçeve Şekil 2'deki gibi eşkenar dörtgen biçimini alıyor. Bu sırada AA ve BB köşelerinin yerden yüksekliği 66'şar birim azalıyor, öteki iki köşe yerinden oynamıyor.

Buna göre çerçevenin duvarda kapladığı alan kaç birimkare azalmıştır?

İpucu

Yerinde kalan düşey kenarı taban seç. Bu tabana ait yükseklik, iki düşey kenar arasındaki yatay uzaklıktır.

Çözüm

1. Kenar. Karenin alanı 100100 olduğundan her telin boyu 1010 birimdir. Teller uzayıp kısalmaz; eşkenar dörtgenin kenarları da 1010 birimdir.

2. Yatay uzaklık. Sol kenar yerinde ve düşeydir. Sağ kenar da düşeydir ama 66 birim aşağıdadır. Üst kenar 1010 birimlik bir doğru parçasıdır; sağ ucu sol ucundan 66 birim aşağıdadır. Yatay farkı dd ile gösterirsek

d2+62=102⇒d=8d^2 + 6^2 = 10^2 \quad\Rightarrow\quad d = 8

3. Yeni alan. Taban olarak düşey kenarı (1010) alırsak yükseklik iki düşey kenar arasındaki uzaklıktır (88): alan 10⋅8=8010 \cdot 8 = 80 birimkare.

4. Azalma. 100−80=20100 - 80 = 20 birimkare.

Tuzak: kenarlar değişmediği için alanın da değişmediğini düşünmek ya da yüksekliği 10−6=410 - 6 = 4 almak. 66 birim, köşenin indiği miktardır; yükseklik Pisagor ile bulunur.

Cevap: B

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

Özgün sorular

Özgün soru1

Kolay

Paralelkenarda açılar

ABCDABCD paralelkenarında AA açısının ölçüsü, BB açısının ölçüsünün 22 katından 30∘30^\circ eksiktir.

Buna göre m(C^)m(\widehat{C}) kaç derecedir?

Çözüm

1. Komşu açılar bütünlerdir. m(B^)=tm(\widehat{B}) = t dersek m(A^)=2t−30m(\widehat{A}) = 2t - 30 olur ve

(2t−30)+t=180⇒t=70(2t - 30) + t = 180 \quad\Rightarrow\quad t = 70

2. m(A^)=2⋅70−30=110∘m(\widehat{A}) = 2 \cdot 70 - 30 = 110^\circ.

3. Karşılıklı açılar eştir. CC köşesi AA köşesinin karşısındadır: m(C^)=110∘m(\widehat{C}) = 110^\circ.

Çeldiriciler: 7070, BB açısıdır; CC açısını BB'ye eş sanan bunu işaretler. 8080 ve 100100, komşu açıların toplamını 180∘180^\circ yerine yanlış alınca çıkar.

Cevap: D

Özgün soru2

Orta

Deltoidin alanı

ABCDABCD deltoidinde ∣AB∣=∣AD∣=13|AB| = |AD| = 13 birim, ∣CB∣=∣CD∣=20|CB| = |CD| = 20 birim ve ∣BD∣=24|BD| = 24 birimdir.

Buna göre deltoidin alanı kaç birimkaredir?

İpucu

[AC][AC] köşegeni [BD][BD] köşegenini dik ortalar. Öteki köşegenin uzunluğunu iki ayrı dik üçgenden parça parça bul.

Çözüm

1. Köşegenler. Deltoidde simetri ekseni olan [AC][AC], [BD][BD]'yi dik ortalar. Kesim noktası EE olsun: ∣BE∣=∣ED∣=12|BE| = |ED| = 12.

2. Üst parça. ABEABE dik üçgeninde ∣AE∣=132−122=5|AE| = \sqrt{13^2 - 12^2} = 5.

3. Alt parça. CBECBE dik üçgeninde ∣CE∣=202−122=16|CE| = \sqrt{20^2 - 12^2} = 16.

4. Alan. ∣AC∣=5+16=21|AC| = 5 + 16 = 21.

A=∣AC∣⋅∣BD∣2=21⋅242=252A = \dfrac{|AC| \cdot |BD|}{2} = \dfrac{21 \cdot 24}{2} = 252

Çeldiriciler: 504504 ikiye bölmeyi unutunca, 260260 komşu kenarları çarpınca (13⋅2013 \cdot 20), 240240 ise ∣BE∣|BE| ile ∣CB∣|CB|'yi çarpınca çıkar.

Cevap: B

Özgün soru3

Orta

Tangram ve alan

Kare biçimli bir karton şekildeki gibi kesilerek yedi parçalı bir tangram yapılıyor. Parçalar: iki büyük, bir orta boy ve iki küçük ikizkenar dik üçgen, bir kare ve bir paralelkenar.

Kare biçimli parçanın alanı 18 cm218 \ \text{cm}^2 olduğuna göre kartonun bir kenarı kaç cm'dir?

İpucu

Küçük kare parçanın, bütün kartonun kaçta kaçı olduğunu bul. Küçük üçgenlerden kaç tanesi kareyi, kaç tanesi bütün kartonu doldurur?

Çözüm

1. Birim seç. Küçük üçgenlerden birinin alanına SS de. Kare parça iki küçük üçgenden oluşur: 2S2S. Paralelkenar ve orta boy üçgen de 2S2S, büyük üçgenlerin her biri 4S4S eder.

2. Toplam. 2⋅4S+2S+2⋅S+2S+2S=16S2 \cdot 4S + 2S + 2 \cdot S + 2S + 2S = 16S. Kare parça kartonun 2S16S=18\dfrac{2S}{16S} = \dfrac{1}{8}'idir.

3. Karton. Kartonun alanı 8⋅18=144 cm28 \cdot 18 = 144 \ \text{cm}^2, kenarı 144=12\sqrt{144} = 12 cm'dir.

Sağlama: kare parçanın kenarı kartonun köşegeninin dörtte biridir: 1224=32\dfrac{12\sqrt{2}}{4} = 3\sqrt{2}, alanı 1818.

Çeldiriciler: kare parçayı kartonun 116\dfrac{1}{16}'i sanan 12212\sqrt{2}, alanı kenar sanan 1818 bulur.

Cevap: A

Özgün soru4

Orta

Eşkenar dörtgende köşegenler

Bir makas kriko, uzunlukları 2525'er cm olan dört koldan oluşur; kollar her konumda bir eşkenar dörtgen meydana getirir. Krikonun alt köşesi zemindedir, üst köşesi aracı taşır. Yatay köşegen boyunca uzanan vida sıkıldıkça yan köşeler birbirine yaklaşır.

Başlangıçta yatay köşegen 4848 cm'dir. Vida sıkılarak yatay köşegen 3030 cm'ye indiriliyor.

Buna göre krikonun üst köşesi kaç cm yükselmiştir?

İpucu

Üst köşenin zeminden yüksekliği düşey köşegenin uzunluğudur. Köşegenler birbirini dik ortalar.

Çözüm

Eşkenar dörtgende köşegenler birbirini dik ortalar; köşegenlerin yarıları ile bir kenar dik üçgen oluşturur. Alt köşe zeminde olduğundan üst köşenin yüksekliği düşey köşegenin tamamıdır.

1. Başlangıç. Yatay köşegenin yarısı 2424 cm. Düşey köşegenin yarısı 252−242=7\sqrt{25^2 - 24^2} = 7 cm; düşey köşegen 1414 cm.

2. Son durum. Yatay köşegenin yarısı 1515 cm. Düşey köşegenin yarısı 252−152=20\sqrt{25^2 - 15^2} = 20 cm; düşey köşegen 4040 cm.

3. Yükselme. 40−14=2640 - 14 = 26 cm.

Çeldiriciler: 1414 ve 4040 tek bir konumdaki yüksekliklerdir; 2020, son konumdaki düşey köşegenin yalnızca yarısıdır.

Cevap: D

Özgün soru5

Zor

İkizkenar yamukta köşegenler

ABCDABCD ikizkenar yamuğunda [AB]∥[DC][AB] \parallel [DC], ∣AB∣=10|AB| = 10 birim ve ∣DC∣=6|DC| = 6 birimdir. [AC][AC] ve [BD][BD] köşegenleri EE noktasında dik kesişmektedir.

Buna göre yamuğun alanı kaç birimkaredir?

İpucu

İkizkenar yamuk simetriktir: ∣EA∣=∣EB∣|EA| = |EB| ve ∣ED∣=∣EC∣|ED| = |EC|. Açı da dik olduğuna göre AEBAEB ve DECDEC nasıl üçgenlerdir?

Çözüm

1. İkizkenar dik üçgenler. İkizkenar yamuk, tabanların orta noktalarından geçen doğruya göre simetriktir; bu yüzden ∣EA∣=∣EB∣|EA| = |EB| ve ∣ED∣=∣EC∣|ED| = |EC|. Köşegenler dik kesiştiğinden AEBAEB ve DECDEC ikizkenar dik üçgenlerdir.

2. Yükseklikler. İkizkenar dik üçgende hipotenüse ait yükseklik hipotenüsün yarısıdır. EE'nin [AB][AB]'ye uzaklığı 102=5\dfrac{10}{2} = 5, [DC][DC]'ye uzaklığı 62=3\dfrac{6}{2} = 3 birimdir.

3. Yamuğun yüksekliği. Bu iki uzaklık aynı düşey doğru üzerindedir: h=5+3=8h = 5 + 3 = 8.

4. Alan. A=10+62⋅8=64A = \dfrac{10 + 6}{2} \cdot 8 = 64.

Sağlama: köşegenler dik olduğundan A=∣AC∣⋅∣BD∣2A = \dfrac{|AC| \cdot |BD|}{2} de geçerlidir. ∣AC∣=∣BD∣=52+32=82|AC| = |BD| = 5\sqrt{2} + 3\sqrt{2} = 8\sqrt{2}, 82⋅822=64\dfrac{8\sqrt{2} \cdot 8\sqrt{2}}{2} = 64.

Çeldiriciler: 128128 ikiye bölmeyi unutunca, 8080 yalnızca uzun tabanla (10⋅810 \cdot 8), 6060 komşu tabanları çarpınca çıkar.

Cevap: B

Özgün soru6

Zor

Yamukta köşegenler ve benzerlik

ABCDABCD yamuğunda [AB]∥[DC][AB] \parallel [DC], ∣AB∣=15|AB| = 15 birim ve ∣DC∣=5|DC| = 5 birimdir. Köşegenlerin kesim noktası EE'dir. EE noktasından geçen ve tabanlara paralel olan doğru [AD][AD] kenarını KK, [BC][BC] kenarını LL noktasında kesmektedir.

Buna göre ∣KL∣|KL| kaç birimdir?

İpucu

[KL][KL] orta taban değildir. Önce EE noktasının köşegenleri hangi oranda böldüğünü bul, sonra [KE][KE] için ADCADC üçgenine bak.

Çözüm

1. Köşegenlerin bölünme oranı. DECDEC ve BEABEA üçgenleri benzerdir; oran ∣DC∣∣AB∣=515=13\dfrac{|DC|}{|AB|} = \dfrac{5}{15} = \dfrac{1}{3}. Öyleyse ∣CE∣∣EA∣=13\dfrac{|CE|}{|EA|} = \dfrac{1}{3} ve ∣AE∣∣AC∣=34\dfrac{|AE|}{|AC|} = \dfrac{3}{4}.

2. [KE][KE]. ADCADC üçgeninde [KE]∥[DC][KE] \parallel [DC] olduğundan AKEAKE ile ADCADC benzerdir:

∣KE∣∣DC∣=∣AE∣∣AC∣=34⇒∣KE∣=154\dfrac{|KE|}{|DC|} = \dfrac{|AE|}{|AC|} = \dfrac{3}{4} \quad\Rightarrow\quad |KE| = \dfrac{15}{4}

3. [EL][EL]. Aynı yolla BDCBDC üçgeninde ∣EL∣∣DC∣=∣BE∣∣BD∣=34\dfrac{|EL|}{|DC|} = \dfrac{|BE|}{|BD|} = \dfrac{3}{4}, ∣EL∣=154|EL| = \dfrac{15}{4}.

4. ∣KL∣=154+154=152|KL| = \dfrac{15}{4} + \dfrac{15}{4} = \dfrac{15}{2}.

Tuzak: [KL][KL]'yi orta taban sanıp 15+52=10\dfrac{15 + 5}{2} = 10 bulmak. Köşegenlerin kesim noktası yamuğun yüksekliğinin ortasında değildir; kısa tabana daha yakındır. 154\dfrac{15}{4} ise yalnızca ∣KE∣|KE|'dir.

Cevap: C