Okul bahçesindeki bayrak direğinin boyunu, direğe tırmanmadan ölçmek istiyorsun. Yere dik tuttuğun metrelik çubuğun gölgesi metre; aynı anda direğin gölgesi metre. Direğe hiç dokunmadan boyunun metre olduğunu söyleyebilirsin. Bunu mümkün kılan fikir benzerliktir: biçimi aynı, boyutu farklı iki üçgen.
Isınma
Başlamadan: açılar ve orantı
Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Paralel doğrularda iç ters açılar eştir, yöndeş açılar da eştir. Bu sayfadaki benzerliklerin çoğu bu iki bilgiyle kurulur.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
İç açılar toplamı ‘dir: . İki açı bilinince üçüncüsü kendiliğinden belli olur. Ayrıntısı Üçgende Açılar ve Kenarlar sayfasında.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
İçler dışlar çarpımı: , . Benzerlikte büyüklükler eklenerek değil, çarpılarak büyür.
Temel
Eş üçgenler ve benzerliğe ilk bakış
Eş üçgenler
İki üçgenden birini kesip öbürünün üstüne koyduğunda tam çakışıyorsa bu üçgenler eştir. Çakıştırmak için kaydırabilir, döndürebilir, hatta ters çevirebilirsin; uzunluklar ve açılar bu hareketlerde değişmez.
Sahnede sürgüyle ikinci üçgeni birincinin üstüne taşı: önce ötelenir, sonra döner, en son ters çevrilir. Çakışma tamamlanınca altı eleman da tek tek eşleşir. Seçimi “bir kenarı uzun” yap ve yeniden dene; tek bir kenar bile farklıysa üçgenler çakışmaz.
Örnek
kolay
Yazım sırasından eş elemanları okuma
veriliyor. cm, cm, cm, ve olduğuna göre üçgeninin çevresi kaç cm, kaç derecedir?
Eşleşmeyi yazım sırasından oku, çünkü şekle bakmadan hangi elemanın hangisine karşılık geldiğini o söyler: , , .
kenarının harfleri ve sıradadır; karşılığı olur. Öyleyse cm ve çevre cm.
köşesinin karşılığı olduğundan . İç açılar toplamından .
Sonuç
Çevre cm, .
Üç bilgi yeter: eşlik kuralları
Bir üçgenin üç kenarı ve üç açısı, yani altı elemanı vardır. İki üçgenin eş olduğunu söylemek için altısını da karşılaştırmak gerekmez; doğru seçilmiş üç eleman üçgeni tek biçimde belirler.
Sahnede kenarı sabit; köşesini sen yerleştiriyorsun. Seçtiğin kural, için iki yer çizer: bir kenar uzunluğu bir çember, bir açı bir ışın demektir. K.K.K., K.A.K. ve A.K.A. seçildiğinde bu iki çizgi tek noktada kesişir. K.K.A. seçildiğinde çember ışını iki noktada keser: aynı üç bilgiyle iki farklı üçgen.
İki açısı eş olan üçgenlerin üçüncü açıları da eştir. Bu yüzden iki açı ile herhangi bir kenarın karşılıklı eşliği, A.K.A. kuralına indirgenir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
ile kenarlarının arasındaki açı açısıdır. eklenince K.A.K. sağlanır.
Örnek
kolay
Birbirini ortalayan iki doğru parçası
ve doğru parçaları noktasında birbirini ortalıyor. cm olduğuna göre kaç cm’dir? ile paralel midir?
“Ortalıyor” sözünü eşitliğe çevir: ve . İki çift eş kenar bulduk.
Bu kenarların arasındaki açılara bak: ile ters açılardır, dolayısıyla eştir. K.A.K. kuralı sağlandı:
Eşleşme , , olduğundan kenarının karşılığı ‘dir: cm.
Aynı eşleşmeden . Bu açılar keseninin oluşturduğu iç ters açılardır; eş olduklarına göre .
Sonuç
cm ve .
Eş üçgenlerin yardımcı elemanları
Bir köşeden karşı kenara inen dikmeye yükseklik, karşı kenarın orta noktasına çizilen doğru parçasına kenarortay, açıyı iki eş parçaya bölen doğru parçasına açıortay denir. Eş üçgenler tam çakıştığına göre bu yardımcı elemanlar da çakışır: karşılıklı yükseklikler, kenarortaylar ve açıortaylar eştir. Yardımcı elemanların kendi özellikleri Üçgenin Yardımcı Elemanları sayfasındadır.
Örnek
kolay
İkizkenar üçgende tabana inen yükseklik
ikizkenar üçgeninde cm ve cm’dir. köşesinden kenarına inen yüksekliğin ayağı olduğuna göre kaç cm’dir?
Yükseklik üçgeni ve diye ikiye ayırır. Bu ikisinin eş olduğunu gösterirsek çıkar.
İkizkenar üçgende taban açıları eştir: . köşesindeki açıların ikisi de . İki açı eş olunca üçüncüler de eştir: .
Şimdi A.K.A. hazır: , ve ; kenar bu iki açının arasındadır. .
Sonuç
cm. İkizkenar üçgende tabana inen yükseklik aynı zamanda kenarortay ve açıortaydır.
Benzer üçgenler
Bir fotoğrafı telefonda iki parmağınla büyüttüğünde yüzler bozulmaz: açılar aynı kalır, bütün uzunluklar aynı sayıyla çarpılır. Harita, maket ve gölge de böyledir. Biçimi aynı, boyutu farklı olabilen şekillere benzer şekiller denir.
Sahnede sürgüsünü oynat. Üçgenin kopyası büyüyüp küçülürken açı göstergeleri hiç değişmiyor; üç kenarın oranı da her an aynı sayıyı, ‘yı gösteriyor. konumunda kopya asıl üçgenin tam üstüne oturur.
Eşlik, benzerliğin özel bir durumudur: benzerlik oranı olan benzer üçgenler eştir. Her eş üçgen çifti benzerdir, ama benzer üçgenler eş olmak zorunda değildir.
Örnek
kolay
Benzerlik oranından kenar bulma
veriliyor. cm, cm, cm ve cm olduğuna göre üçgeninin çevresi kaç cm’dir?
Önce iki uzunluğu da bilinen karşılıklı kenar çiftini bul: . Benzerlik oranı .
Diğer çiftler de aynı oranı verir. eşitliğinden cm, eşitliğinden cm.
Sonuç
üçgeninin çevresi cm’dir. Sağlama: çevrelerin oranı da .
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
. kenarının karşılığı ‘dir: .
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Eş üçgenlerde açılar eş, kenar oranları ‘dir; bu, olan benzerliktir.
Temel bölümü tamamlandı.
Orta
Benzerlik kuralları ve temel orantı teoremi
Benzerlik kuralları
Eşlikte olduğu gibi benzerlikte de bütün açıları ve kenarları denetlemek gerekmez. En çok kullanacağın kural yalnızca iki açı ister.
A.A. kuralında üçüncü açıya bakmaya gerek yoktur, çünkü iki açı eşse üçüncüsü de eştir. Kancadaki gölge probleminde de bu kural çalıştı: çubuk ve direk yere dik (), güneş ışınları paralel olduğu için ışınların yerle yaptığı açılar eş.
Sahnede iki üçgenin taban açıları ortak sürgülere bağlı: ve . Sağdaki üçgenin tabanını üçüncü sürgüyle uzat ya da kısalt. Hangi açıları seçersen seç, üç kenar oranı aynı sayıyı gösteriyor: iki açı biçimi tamamen belirler.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Kenarları küçükten büyüğe eşle: . Üç oran eşit olduğundan K.K.K. ile benzerdirler.
Örnek
orta
Ortak açılı iki üçgen
üçgeninde , ve ‘dir. , , ve birim olduğuna göre ve kaç birimdir?
İki üçgen ara: ve . açısı ikisinde de ortak, verilmiş. İki açı eş, yani A.A. ile benzerler.
Eşleşmeyi açılardan yaz, çünkü burada ile paralel değil ve alışılmış sıra tutmaz: , , .
. Ortadaki oran biliniyor: . Öyleyse ve ; .
Aynı orandan , .
Sonuç
birim, birim. yazsaydın bulurdun; bu, paralellik varmış gibi eşlemenin sonucudur.
Temel orantı teoremi
Bir üçgenin bir kenarına paralel bir doğru çizdiğinde, tepede küçük bir üçgen oluşur. Bu küçük üçgen büyüğün benzeridir; çünkü tepe açısı ortaktır ve paralellik yöndeş açıları eş yapar.
İkinci eşitlik birinciden çıkar: ise ve olur; aynısı üzerinde de geçerlidir. İki tarafta da oran çıkar.
Sahnede noktasını üzerinde sürükle. kenarı ‘ye paralel kalarak kayıyor; ve göstergeleri birlikte değişiyor ama hep eşit. “Paralelliği boz” düğmesini aç ve ‘yi tek başına oynat: oranlar ayrıştığı anda paralellikten çıkar. Karşıt teorem budur.
Bu ilişki, milattan önce 6. yüzyılda yaşayan Miletli Thales’in adıyla anılır. Thales’in, Mısır’da bir piramidin yüksekliğini piramidin ve bir çubuğun gölgelerini karşılaştırarak bulduğu anlatılır; kancadaki direk ölçümü aynı yöntemdir.
Örnek
orta
Paralel doğrunun ayırdığı parçalar
üçgeninde , ve ‘dir. , , ve birim olduğuna göre ve kaç birimdir?
bir parçadır; parçalar arasındaki oranı kullan, çünkü en kısa yol odur: , yani . Buradan .
benzer üçgenin kenarıdır; bu kez bütün kenarla oranla: .
.
Sonuç
birim, birim.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
. , .
Aynı fikir üçgen olmadan da çalışır: paralel üç doğru, kendilerini kesen iki doğru üzerinde orantılı parçalar ayırır. doğruları bir keseni sırasıyla , , , diğerini , , noktalarında kesiyorsa olur.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
, , .
Kelebek benzerliği
Paralel iki doğru parçasının uçlarını çapraz birleştirince, kesişim noktasında tepe tepeye duran iki üçgen oluşur. Kum saatine ya da kelebeğe benzediği için bu adla bilinir.
ve olsun. keseni , keseni verir (iç ters açılar). A.A. ile
Sahnede noktasını iki paralel doğru arasında sürükle. üst doğruya yaklaştıkça üstteki üçgen küçülür, alttaki büyür; üç oran göstergesi yine eşit kalır. tam ortadayken oran olur ve üçgenler eştir. “Yarım tur döndür” düğmesi alttaki üçgeni çevresinde döndürüp üsttekinin içine oturtur: kelebek, temel orantı şeklinin döndürülmüş hâlidir.
Örnek
orta
Kelebekte toplamı paylaştırma
‘dir; ile , noktasında kesişiyor. , , ve birim olduğuna göre ve kaç birimdir?
İç ters açılardan . Benzerlik oranı paralel kenarlardan okunur: .
kenarının karşılığı ‘dur: , .
ile aynı doğru üzerindedir ve oranları ‘tir. Toplamları olduğuna göre , yaz: , .
Sonuç
birim, birim.
Benzerlik oranı neleri taşır?
Benzer üçgenlerde yalnızca kenarlar değil, karşılıklı yükseklikler, kenarortaylar ve açıortaylar da aynı oranındadır. Yükseklik için nedeni kısa: iki üçgende yüksekliklerin ayırdığı dik üçgenler A.A. ile benzerdir ve hipotenüsleri oranındadır. Çevre, kenarların toplamı olduğundan çevrelerin oranı da ‘dır.
Alan ise farklı davranır. Alan, taban ile yüksekliğin çarpımının yarısıdır; taban katına, yükseklik katına çıkınca alan katına çıkar.
Sahnede sürgüsünü ‘den ‘ya çıkar. Büyük üçgen, kenarı katına çıkarken küçük üçgenin eş kopyalarıyla döşeniyor; sayaç her seferinde gösteriyor. “Şeritleri boya” düğmesi satırları ayırır: tek sayıları toplanınca yine çıkar.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Açıklama
Alanlar oranı . , .
Örnek
orta
Aynayla bina yüksekliği
Elif, bir binanın yüksekliğini bulmak için yere küçük bir ayna koyuyor ve geri çekilip aynada binanın tepesini gördüğü noktada duruyor. Elif’in gözleri yerden m yüksekte, Elif aynadan m, ayna binadan m uzakta. Işık aynaya geldiği açıyla yansıdığına göre binanın yüksekliği kaç metredir?
İki dik üçgen var: biri Elif’in gözü, ayakları ve ayna arasında; öbürü binanın tepesi, binanın dibi ve ayna arasında. İkisinde de yere dik bir kenar bulunduğundan birer açı .
Işığın gelme açısı yansıma açısına eşit olduğundan, aynadaki iki açı da eştir. İki açı eş: A.A. ile üçgenler benzer.
Karşılıklı kenarları eşle: yükseklikler birbirine ( ile ), yerdeki uzaklıklar birbirine ( ile ) karşılık gelir.
, .
Sonuç
Binanın yüksekliği metredir.
Örnek
orta
Alan oranından uzunluğa
üçgeninde , ve ‘dir. üçgeninin alanı birimkare, dörtgeninin alanı birimkare ve birim olduğuna göre kaç birimdir?
Benzer olan ile ‘dir; dörtgen bir üçgen değildir ve orana doğrudan girmez. Önce büyük üçgenin alanını bul: .
Alanlar oranı benzerlik oranının karesidir: . Uzunluğa dönerken karekök al: .
olduğundan .
Sonuç
birim.
Orta bölümü tamamlandı.
İleri
Birleşik sorular ve gerçek hayat problemleri
Dik üçgende yükseklik: iç içe üç benzer üçgen
Dik üçgende dik köşeden hipotenüse yükseklik indirildiğinde oluşan iki küçük üçgen hem birbirine hem büyük üçgene benzer. Nedeni açılardır: küçük üçgenlerin her biri büyük üçgenle bir dar açıyı paylaşır ve bir dik açı taşır.
Örnek
zor
Yükseklik iki benzerlik verir
üçgeninde ve ‘dir. ve birim olduğuna göre ve kaç birimdir?
Açıları adlandır: , ve . dik üçgeninde ; dik üçgeninde .
için iki küçük üçgeni kullan, çünkü ikisinin de kenarıdır. Açıları , , sırasıyla eşle: . ‘nın karşısındaki kenarların oranı, ‘nın karşısındaki kenarların oranına eşittir:
için küçük üçgen ile büyük üçgen ‘yı kullan; açısı ortaktır. benzerliğinde hipotenüsler ve ‘nın karşısındaki kenarlar oranlanır:
Sonuç
birim, birim. Bu iki bağıntı Öklid teoremi adıyla Dik Üçgen sayfasında yeniden karşına çıkar; kaynağı bu benzerliklerdir.
Üçgenin içine yerleştirilen kare
Örnek
zor
Üçgen arsaya kare havuz
Üçgen biçimindeki bir arsanın bir kenarı m, bu kenara ait yüksekliği m’dir. Arsaya, bir kenarı bu metrelik kenarın üzerinde, diğer iki köşesi arsanın öbür iki kenarı üzerinde olan kare biçiminde bir havuz yapılacaktır. Havuzun alanı kaç metrekaredir?
Karenin kenarına de. Karenin üst kenarı tabana paraleldir; bu kenar tepede, arsanın bütününe benzeyen küçük bir üçgen ayırır (tepe açısı ortak, yöndeş açılar eş).
Küçük üçgenin tabanı karenin üst kenarıdır: . Yüksekliği, büyük yükseklikten karenin kenarı çıkınca kalan kısımdır: .
Benzer üçgenlerde tabanların oranı yüksekliklerin oranına eşittir, çünkü ikisi de ‘dır:
İçler dışlar çarpımı: , , . Sağlama: .
Sonuç
Havuzun alanı metrekaredir.
Çapraz gerilen teller
Örnek
zor
İki direk, iki tel
Düz bir zemine dik duran m ve m boyundaki iki direğin her birinin tepesinden öbürünün dibine birer tel geriliyor. Tellerin kesiştiği nokta yerden kaç metre yüksektedir?
Adlandır: uzun direk (), kısa direk (), teller ve , kesişim , ‘den yere inen dikmenin ayağı ve . Direkler arası uzaklık verilmemiş; ona de, ve olsun, yani .
ve yere dik olduğundan paraleldir. köşesini paylaşan ve üçgenleri A.A. ile benzerdir:
Aynı biçimde ; köşesini paylaşan ve üçgenleri benzerdir:
İki eşitliği taraf tarafa topla; sağ taraf olur ve kendiliğinden kaybolur:
Sonuç
metre. Sonuç direklerin arasındaki uzaklığa bağlı değildir.
Sahnede sağdaki direği yatay sürükleyerek uzaklaştır ya da yaklaştır. Teller yatıyor, kesişim noktası sağa sola kayıyor, ama yükseklik göstergesi ‘da kalıyor. Sonra direk boylarını sürgülerle değiştir ve göstergeyi ile karşılaştır.
İleri bölümü tamamlandı.
Özet
Bu konudan aklında kalacaklar
- Eşlik: karşılıklı kenarlar ve açılar eş; yazım sırası eşleşmeyi verir. Kurallar: K.K.K., K.A.K., A.K.A. K.K.A. ve A.A.A. eşlik vermez.
- Benzerlik: açılar eş, kenarlar orantılı; oran . Kurallar: A.A., K.A.K., K.K.K. ise üçgenler eştir.
- Karşılıklı kenarlar eş açıların karşısındadır; üçgen adlarını açı eşleşmesine göre yaz.
- Temel orantı: ise ve ; karşıtı da doğrudur.
- Kelebek: , ise .
- Yükseklik, kenarortay, açıortay ve çevre oranı ; alan oranı .
- Gölge, ayna ve iç içe şekil problemlerinde önce iki eş açıyı bul, sonra oranı kur.