İçeriğe geç
AYT Hazırlık
Dersler

40Konu 40 / 49
Geometri

Üçgenin Alanı

Üçgenin alanını taban ve yükseklikle, iki kenar ve aradaki açının sinüsüyle hesaplıyoruz; aynı yükseklikli ve aynı tabanlı üçgenlerde alan oranlarını, benzer üçgenlerde alanların benzerlik oranının karesiyle değiştiğini öğreniyoruz.

  • 9. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 60 dk

LevhaÜçgenin AlanıÜçgenin Alanı

Bir bahçıvan 66 metrelik çitin iki ucuna birer kazık çaktı. Üçüncü kazığı, çite paralel uzanan ve çitten 44 metre uzaktaki yolun üzerinde bir yere çakıp üçgen bir çiçeklik yapacak. Kazığı yol boyunca kaydırdıkça üçgen sivriliyor, yana yatıyor, çevresi uzuyor. Çiçekliğin alanı hangi konumda en büyük olur? Sahnede tepe noktasını sürükle ve alan göstergesine bak: yanıt bu sayfanın ilk fikri.

Isınma

Başlamadan: dik üçgen ve benzerlik

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Dik kenarları 55 ve 1212 birim olan dik üçgenin hipotenüsü kaç birimdir?

Açıklama

52+122=25+144=1695^2 + 12^2 = 25 + 144 = 169, hipotenüs 169=13\sqrt{169} = 13 birimdir. Ayrıntısı Dik Üçgen sayfasında.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Açıları 30∘30^\circ, 60∘60^\circ, 90∘90^\circ olan bir üçgende hipotenüs 1010 birimdir. 30∘30^\circ‘lik açının karşısındaki kenar kaç birimdir?

Açıklama

sin⁡30∘=12\sin 30^\circ = \dfrac{1}{2} olduğundan 30∘30^\circ‘nin karşısındaki kenar hipotenüsün yarısıdır: 55 birim.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Benzer iki üçgenin benzerlik oranı 23\dfrac{2}{3}‘tür. Küçük üçgende 66 birim olan kenarın büyük üçgendeki karşılığı kaç birimdir?

Açıklama

Karşılıklı kenarların oranı sabittir: 6x=23\dfrac{6}{x} = \dfrac{2}{3}, buradan x=9x = 9. Ayrıntısı Üçgenlerde Eşlik ve Benzerlik sayfasında.

Temel

Taban ve yükseklikle alan

Yükseklik nedir?

Bir üçgenin alanını bulmak için iki uzunluk yeter: bir kenar ve karşı köşenin o kenara ne kadar uzak olduğu. İlkine taban, ikincisine o tabana ait yükseklik diyoruz.

Yükseklik her zaman üçgenin içinde kalmaz. Dik üçgende dik kenarlardan biri öbürüne ait yüksekliktir. Geniş açılı üçgende ise dikme, tabanın uzantısına iner.

Yükseklik dar açılı üçgende içeride, dik üçgende kenarın kendisi, geniş açılı üçgende dışarıdadır.

Alan neden taban çarpı yüksekliğin yarısı?

Sahnede üçgen, tabanı ve yüksekliği aynı olan bir dikdörtgenin içinde duruyor. Yükseklik dikdörtgeni iki küçük dikdörtgene ayırıyor; üçgenin kenarları da bunların köşegenleri. “Katla” düğmesine bas: dışarıda kalan iki parça dönerek üçgenin tam üstüne oturuyor. Üçgen, dikdörtgenin yarısı.

Köşegen her küçük dikdörtgeni iki eş parçaya böler; üçgen, alanı a⋅ha \cdot h olan dikdörtgenin yarısıdır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir kenarı 1010 birim, bu kenara ait yüksekliği 77 birim olan üçgenin alanı kaç birimkaredir?

Açıklama

10⋅72=35\dfrac{10 \cdot 7}{2} = 35 birimkare.

Örnek

kolay

Yükseklik dışarıda kalınca

BB, CC, HH noktaları doğrusaldır ve CC noktası BB ile HH arasındadır. [AH]⊥BH[AH] \perp BH, ∣BC∣=7|BC| = 7 birim, ∣CH∣=3|CH| = 3 birim ve ∣AH∣=6|AH| = 6 birimdir. ABCABC üçgeninin alanı kaç birimkaredir?

Tabanı seç: [AH][AH] dikmesi BCBC doğrusuna indiği için [BC][BC] kenarına ait yüksekliktir. HH noktasının üçgenin dışında olması bunu değiştirmez; CC açısı geniştir.

Taban üçgenin kendi kenarıdır, yani ∣BC∣=7|BC| = 7. ∣BH∣=10|BH| = 10 üçgenin kenarı değildir; onu kullanırsan ABHABH üçgeninin alanını bulursun.

A(ABC)=∣BC∣⋅∣AH∣2=7⋅62=21A(ABC) = \dfrac{|BC| \cdot |AH|}{2} = \dfrac{7 \cdot 6}{2} = 21.

Sonuç

2121 birimkare. Sağlama: A(ABH)−A(ACH)=10⋅62−3⋅62=30−9=21A(ABH) - A(ACH) = \dfrac{10 \cdot 6}{2} - \dfrac{3 \cdot 6}{2} = 30 - 9 = 21.

Üç taban, üç yükseklik, tek alan

Sahnede aynı üçgenin tabanını sırayla aa, bb, cc seç. Her seferinde yükseklik değişiyor ama taban⋅yu¨kseklik2\dfrac{\text{taban} \cdot \text{yükseklik}}{2} göstergesi aynı sayıda kalıyor. Bir köşeyi sürükleyip açıyı genişlet: yüksekliklerden ikisi üçgenin dışına çıkıyor, çarpımlar yine eşit.

Alan tek olduğuna göre a⋅ha=b⋅hb=c⋅hca \cdot h_a = b \cdot h_b = c \cdot h_c olur. Buradan iki sonuç çıkar: uzun kenara kısa yükseklik düşer ve bir yüksekliği bilmiyorsan alanı başka bir taban üzerinden bulup geri dönebilirsin.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir üçgende 1212 birimlik kenara ait yükseklik 66 birimdir. Aynı üçgenin 88 birimlik kenarına ait yükseklik kaç birimdir?

Açıklama

12⋅6=8⋅h12 \cdot 6 = 8 \cdot h olduğundan h=9h = 9 birimdir.

Dik üçgende dik kenarlar birbirinin yüksekliğidir; alan dik kenarların çarpımının yarısıdır. Aynı alanı hipotenüs üzerinden yazınca hipotenüse ait yükseklik bulunur.

Aynı alan iki yoldan: 6⋅82=10⋅h2\dfrac{6 \cdot 8}{2} = \dfrac{10 \cdot h}{2}.

Örnek

kolay

Hipotenüse ait yükseklik

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

Hipotenüsü bul, çünkü taban olarak onu kullanacağız: 62+82=100=10\sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{100} = 10.

Alanı kolay yoldan yaz. Dik kenarlar birbirine dik olduğundan biri taban, öbürü yüksekliktir: 6⋅82=24\dfrac{6 \cdot 8}{2} = 24.

Aynı alanı hipotenüsle yaz ve eşitle: 10⋅h2=24\dfrac{10 \cdot h}{2} = 24, buradan h=4810h = \dfrac{48}{10}.

Sonuç

h=4,8h = 4{,}8 birim. Genel olarak dik kenarları aa, bb ve hipotenüsü cc olan dik üçgende hc=a⋅bch_c = \dfrac{a \cdot b}{c}.

Örnek

kolay

Eşkenar üçgenin alanı

Bir kenarı 66 birim olan eşkenar üçgenin alanı kaç birimkaredir?

Yüksekliği çiz. Eşkenar üçgende yükseklik tabanı ortalar; böylece hipotenüsü 66, bir dik kenarı 33 olan bir dik üçgen oluşur.

Pisagor teoremiyle yükseklik: h=62−32=27=33h = \sqrt{6^2 - 3^2} = \sqrt{27} = 3\sqrt{3}.

Alan: 6⋅332=93\dfrac{6 \cdot 3\sqrt{3}}{2} = 9\sqrt{3}.

Sonuç

939\sqrt{3} birimkare. Aynı adımlar kenarı aa olan eşkenar üçgende h=a32h = \dfrac{a\sqrt{3}}{2} ve A=a234A = \dfrac{a^2\sqrt{3}}{4} verir.

Tepe kayar, alan kalır

Kancadaki soruya dönelim. Kazık yol boyunca nereye çakılırsa çakılsın taban 66 metre, yola olan uzaklık 44 metredir. Alan her konumda 6⋅42=12\dfrac{6 \cdot 4}{2} = 12 metrekare; en büyük alan diye bir konum yok.

Tepe noktası tabana paralel doğru üzerinde kaydıkça biçim ve çevre değişir, alan 1212 birimkare kalır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

[AB][AB] tabanı sabit bir üçgenin CC köşesi, ABAB doğrusuna paralel bir doğru üzerinde kaydırılıyor. Aşağıdakilerden hangisi kesinlikle değişmez?

Açıklama

Taban ve o tabana ait yükseklik (paralel doğrular arasındaki uzaklık) sabit kaldığı için alan değişmez. Çevre ve açılar değişir.

Orta

Sinüsle alan, alan oranları, benzerlik

İki kenar ve aradaki açı

Yükseklik verilmemişse onu bir açıyla üretebiliriz. ABCABC üçgeninde ∣AC∣=b|AC| = b, ∣AB∣=c|AB| = c ve bu iki kenarın arasındaki açı α\alpha olsun. CC köşesinden inen yükseklik, hipotenüsü bb olan dik üçgenin α\alpha açısı karşısındaki kenarıdır: h=b⋅sin⁡αh = b \cdot \sin\alpha.

Yükseklik h=b⋅sin⁡αh = b \cdot \sin\alpha olduğundan alan c⋅b⋅sin⁡α2\dfrac{c \cdot b \cdot \sin\alpha}{2} olur.

Açı genişse yükseklik dışarı düşer ve dik üçgendeki açı 180∘−α180^\circ - \alpha olur. sin⁡(180∘−α)=sin⁡α\sin(180^\circ - \alpha) = \sin\alpha olduğundan formül aynen geçerlidir; örneğin sin⁡150∘=sin⁡30∘=12\sin 150^\circ = \sin 30^\circ = \dfrac{1}{2}. Geniş açıların sinüsü Trigonometrik Fonksiyonlar sayfasında anlatılıyor.

Sahnede 55 ve 77 birimlik iki çubuk bir menteşeyle birleşik. Açı sürgüsünü 0∘0^\circ‘den 180∘180^\circ‘ye çek: alan önce büyüyor, 90∘90^\circ‘de en büyük değerine ulaşıyor, sonra küçülüyor. 40∘40^\circ ile 140∘140^\circ konumlarını karşılaştır; yükseklik, dolayısıyla alan aynı.

Örnek

orta

Geniş açıyla alan

ABCABC üçgeninde ∣AB∣=8|AB| = 8 birim, ∣AC∣=5|AC| = 5 birim ve m(BAC^)=150∘m(\widehat{BAC}) = 150^\circ‘dir. Üçgenin alanı kaç birimkaredir?

Verilen açı, verilen iki kenarın arasında mı? [AB][AB] ve [AC][AC] kenarları AA köşesinde buluşuyor ve açı da AA köşesinde; sinüsle alan kuralı doğrudan uygulanır.

sin⁡150∘=sin⁡(180∘−150∘)=sin⁡30∘=12\sin 150^\circ = \sin(180^\circ - 150^\circ) = \sin 30^\circ = \dfrac{1}{2}.

A(ABC)=12⋅8⋅5⋅12=10A(ABC) = \dfrac{1}{2} \cdot 8 \cdot 5 \cdot \dfrac{1}{2} = 10.

Sonuç

1010 birimkare.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

İki kenarı 66 ve 1010 birim, bu kenarlar arasındaki açısı 30∘30^\circ olan üçgenin alanı kaç birimkaredir?

Açıklama

12⋅6⋅10⋅sin⁡30∘=30⋅12=15\dfrac{1}{2} \cdot 6 \cdot 10 \cdot \sin 30^\circ = 30 \cdot \dfrac{1}{2} = 15 birimkare.

Aynı yükseklik: alanlar tabanlarla orantılı

Bir üçgeni bir köşesinden karşı kenara çizilen doğru parçasıyla ikiye böl. İki parçanın o köşeden inen yüksekliği ortaktır; alanlarını ayıran tek şey tabanlarıdır.

ABDABD ve ADCADC üçgenlerinin yüksekliği ortak; alanları ∣BD∣:∣DC∣=3:5|BD| : |DC| = 3 : 5 oranındadır.

Sahnede DD noktasını [BC][BC] boyunca sürükle. İki parçanın alanları değişiyor ama oranları her an ∣BD∣:∣DC∣|BD| : |DC| oranına eşit. DD noktasını tam ortaya getir: [AD][AD] kenarortay olur ve üçgen eş alanlı iki parçaya ayrılır.

Özel durum: kenarortay, karşı kenarı iki eş parçaya ayırdığı için üçgeni alanları eşit iki üçgene böler. Kenarortayın öteki özellikleri Üçgenin Yardımcı Elemanları sayfasındadır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

ABCABC üçgeninde DD noktası [BC][BC] üzerindedir ve ∣BD∣∣DC∣=23\dfrac{|BD|}{|DC|} = \dfrac{2}{3}‘tür. A(ABD)=10A(ABD) = 10 birimkare ise A(ADC)A(ADC) kaç birimkaredir?

Açıklama

10A(ADC)=23\dfrac{10}{A(ADC)} = \dfrac{2}{3} olduğundan A(ADC)=15A(ADC) = 15 birimkare.

Aynı taban: alanlar yüksekliklerle orantılı

Bu kez taban ortak, tepe noktaları farklı yükseklikte. Alanı değiştiren tek şey yüksekliktir.

[BC][BC] tabanı ortak: A(PBC)A(ABC)=h2h1\dfrac{A(PBC)}{A(ABC)} = \dfrac{h_2}{h_1}.

Sahnede PP noktasını yukarı aşağı sürükle. PBCPBC üçgeninin alanı, PP noktasının tabana uzaklığıyla aynı oranda büyüyüp küçülüyor. PP noktasını [AD][AD] üzerinde tutan düğmeyi aç: A(PBC)A(ABC)\dfrac{A(PBC)}{A(ABC)} oranı ∣PD∣∣AD∣\dfrac{|PD|}{|AD|} oranına eşit kalıyor.

Örnek

orta

Tepe noktası bir doğru parçası üzerinde

ABCABC üçgeninde DD noktası [BC][BC] üzerinde, PP noktası [AD][AD] üzerindedir ve ∣AP∣=2⋅∣PD∣|AP| = 2 \cdot |PD|‘dir. A(ABC)=45A(ABC) = 45 birimkare ise A(PBC)A(PBC) kaç birimkaredir?

ABCABC ve PBCPBC üçgenlerinin tabanı ortaktır: [BC][BC]. Alanların oranı, AA ve PP noktalarının BCBC doğrusuna uzaklıklarının oranıdır.

AA ve PP noktalarından BCBC doğrusuna inen dikmeler birbirine paraleldir; DD köşesini paylaşan iki benzer dik üçgen oluşur. Bu yüzden uzaklıkların oranı ∣PD∣∣AD∣\dfrac{|PD|}{|AD|} oranına eşittir.

∣PD∣=k|PD| = k ise ∣AP∣=2k|AP| = 2k ve ∣AD∣=3k|AD| = 3k olur: ∣PD∣∣AD∣=13\dfrac{|PD|}{|AD|} = \dfrac{1}{3}.

Sonuç

A(PBC)=13⋅45=15A(PBC) = \dfrac{1}{3} \cdot 45 = 15 birimkare.

Örnek

orta

Tarlayı bölen çit

ABCABC üçgeni biçimindeki bir tarlanın [BC][BC] sınırı üzerinde bir DD kuyusu vardır; ∣BD∣=30|BD| = 30 m ve ∣DC∣=50|DC| = 50 m’dir. Tarla [AD][AD] çitiyle ikiye ayrıldığında ABDABD parçasının alanı 12001200 m² olarak ölçülüyor. Çitin tam orta noktasına dikilen EE direği BB ve CC köşelerine iple bağlanırsa EBCEBC üçgeninin alanı kaç metrekare olur?

Önce tarlanın tamamı. ABDABD ve ADCADC parçalarının AA köşesinden inen yüksekliği ortak olduğundan alanları 30:50=3:530 : 50 = 3 : 5 oranındadır: A(ADC)=1200⋅53=2000A(ADC) = 1200 \cdot \dfrac{5}{3} = 2000 m².

A(ABC)=1200+2000=3200A(ABC) = 1200 + 2000 = 3200 m².

Şimdi taban ortak: EBCEBC ile ABCABC üçgenlerinin tabanı [BC][BC]. EE noktası [AD][AD]‘nin ortasında olduğundan tabana uzaklığı AA‘nınkinin yarısıdır.

Sonuç

A(EBC)=32002=1600A(EBC) = \dfrac{3200}{2} = 1600 m². Neden iki kural birden: önce yükseklik ortaktı, sonra taban.

Benzer üçgenlerde alan

Bir üçgenin bütün kenarlarını kk katına çıkarırsan yükseklikleri de kk katına çıkar. Alan taban ile yüksekliğin çarpımına bağlı olduğundan k⋅k=k2k \cdot k = k^2 katına çıkar.

Sahnede küçük üçgenin benzerlik oranını 11, 22, 33, 44 yap. Büyüyen üçgenin içi küçük üçgenin eşleriyle döşeniyor: sırasıyla 11, 44, 99, 1616 parça. Kenar iki katına çıkınca alan dört katına çıkıyor.

Kenarlar 33 katına çıkınca üçgen 99 eş küçük üçgenden oluşur; şeritlerde 11, 33, 55 parça vardır.

Örnek

orta

Paralel doğru ve yamuğun alanı

ABCABC üçgeninde DD noktası [AB][AB], EE noktası [AC][AC] üzerindedir ve DE∥BCDE \parallel BC‘dir. ∣AD∣=4|AD| = 4 birim, ∣DB∣=6|DB| = 6 birim ve A(ADE)=8A(ADE) = 8 birimkare ise DBCEDBCE dörtgeninin alanı kaç birimkaredir?

DE∥BCDE \parallel BC olduğundan ADEADE ile ABCABC üçgenlerinin açıları eşittir; üçgenler benzerdir. Benzerlik oranı karşılıklı kenarlardan okunur: ∣AD∣∣AB∣=44+6=25\dfrac{|AD|}{|AB|} = \dfrac{4}{4 + 6} = \dfrac{2}{5}.

Dikkat: oran ∣AD∣∣DB∣=46\dfrac{|AD|}{|DB|} = \dfrac{4}{6} değildir; [DB][DB] küçük üçgenin kenarının karşılığı değil, aradaki parçadır.

Alanların oranı benzerlik oranının karesidir: A(ADE)A(ABC)=425\dfrac{A(ADE)}{A(ABC)} = \dfrac{4}{25}. Buradan A(ABC)=8⋅254=50A(ABC) = 8 \cdot \dfrac{25}{4} = 50.

Sonuç

A(DBCE)=50−8=42A(DBCE) = 50 - 8 = 42 birimkare.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Benzer iki üçgenin benzerlik oranı 35\dfrac{3}{5}‘tir. Küçük üçgenin alanı 1818 birimkare ise büyük üçgenin alanı kaç birimkaredir?

Açıklama

18A=(35)2=925\dfrac{18}{A} = \left(\dfrac{3}{5}\right)^2 = \dfrac{9}{25}, buradan A=50A = 50 birimkare.

İleri

Birleşik sorular ve tuzaklar

Tabana paralel şeritler

Bir üçgeni tabanına paralel doğrularla eşit yükseklikli nn şeride böl. Tepeden başlayan iç içe üçgenler birbirine benzerdir ve benzerlik oranları 1:2:3:…1 : 2 : 3 : \dots olduğundan alanları 1:4:9:…1 : 4 : 9 : \dots oranındadır. Şeritler bu alanların farklarıdır: 1, 4−1, 9−4, …1,\ 4 - 1,\ 9 - 4,\ \dots yani 1:3:5:7:…1 : 3 : 5 : 7 : \dots

Sahnede şerit sayısını 22‘den 66‘ya kadar değiştir. Her şeridin üstünde kaç birim alan kapladığı yazıyor: 1,3,5,7,…1, 3, 5, 7, \dots Sonra “eşit alan” düğmesine bas; paralel doğrular alanları eşitleyecek biçimde kayıyor ve tepeye yakın şeridin ötekilerden ne kadar yüksek olması gerektiğini görüyorsun.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir üçgen, tabanına paralel iki doğruyla eşit yükseklikli üç şeride ayrılıyor. Tepedeki küçük üçgenin alanı 44 birimkare ise en alttaki şeridin alanı kaç birimkaredir?

Açıklama

Şeritler 1:3:51 : 3 : 5 oranındadır. Tepedeki parça 44 ise en alttaki 5⋅4=205 \cdot 4 = 20 birimkaredir.

Örnek

zor

Dört şeritli flama

Üçgen biçimindeki bir flama, tabanına paralel üç dikişle eşit yükseklikli dört şeride ayrılmış ve her şerit ayrı bir kumaştan dikilmiştir. En alttaki şerit için, tepedeki üçgen parçadan 5454 cm² fazla kumaş kullanılmıştır. Flamanın tamamı kaç santimetrekaredir?

Tepeden başlayan iç içe üçgenlerin yükseklikleri 1:2:3:41 : 2 : 3 : 4 oranındadır. Dikişler tabana paralel olduğundan bu üçgenler benzerdir ve alanları 1:4:9:161 : 4 : 9 : 16 oranındadır.

Tepedeki parça kk olsun. Şeritler ardışık farklardır: k, 3k, 5k, 7kk,\ 3k,\ 5k,\ 7k.

Verilen fark: 7k−k=6k=547k - k = 6k = 54, buradan k=9k = 9.

Sonuç

Flamanın alanı 16k=14416k = 144 cm². Tuzak: şeritleri eşit alanlı sanmak ya da en alt şeridi 16k16k almak.

Ortak açılı üçgenler

İki üçgenin birer açısı ortaksa sinüsle alan kuralında sin⁡α\sin\alpha sadeleşir; alanların oranı o açıyı oluşturan kenarların çarpımlarının oranıdır. Bunun için üçgenlerin benzer olması gerekmez.

Örnek

zor

Paralel olmayan kesen

ABCABC üçgeninde ∣AB∣=10|AB| = 10 birim, ∣AC∣=6|AC| = 6 birimdir. DD noktası [AB][AB] üzerinde, EE noktası [AC][AC] üzerindedir; ∣AD∣=4|AD| = 4 birim ve ∣AE∣=3|AE| = 3 birimdir. A(ABC)=40A(ABC) = 40 birimkare ise BCEDBCED dörtgeninin alanı kaç birimkaredir?

Önce benzerlik var mı diye bak: 410≠36\dfrac{4}{10} \neq \dfrac{3}{6} olduğundan DEDE, BCBC‘ye paralel değildir; k2k^2 kuralı kullanılamaz.

İki üçgenin AA açısı ortaktır. Alanları sinüsle yaz:

A(ADE)A(ABC)=12⋅4⋅3⋅sin⁡α12⋅10⋅6⋅sin⁡α=1260=15\dfrac{A(ADE)}{A(ABC)} = \dfrac{\frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 3 \cdot \sin\alpha}{\frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 6 \cdot \sin\alpha} = \dfrac{12}{60} = \dfrac{1}{5}

A(ADE)=405=8A(ADE) = \dfrac{40}{5} = 8.

Sonuç

A(BCED)=40−8=32A(BCED) = 40 - 8 = 32 birimkare.

Sinüsle alan: iki açı, bir alan

Örnek

zor

Menteşeli gölgelik

Bir kafenin gölgeliği, uçları bir menteşeyle birleştirilmiş 44 m ve 66 m uzunluğunda iki çubuk ile bunların serbest uçlarını birleştiren gergin bir ipin arasına gerilen üçgen kumaştan oluşuyor. Kumaşın alanı 636\sqrt{3} m² olacak biçimde çubuklar arasındaki açı kaç farklı değere ayarlanabilir ve bu değerlerin toplamı kaç derecedir?

İki kenar ve aradaki açı var: A=12⋅4⋅6⋅sin⁡θ=12sin⁡θA = \dfrac{1}{2} \cdot 4 \cdot 6 \cdot \sin\theta = 12\sin\theta.

12sin⁡θ=6312\sin\theta = 6\sqrt{3} olduğundan sin⁡θ=32\sin\theta = \dfrac{\sqrt{3}}{2}.

Bir üçgenin açısı 0∘0^\circ ile 180∘180^\circ arasındadır ve bu aralıkta sinüsü 32\dfrac{\sqrt{3}}{2} olan iki açı vardır: 60∘60^\circ ve 180∘−60∘=120∘180^\circ - 60^\circ = 120^\circ. Yalnızca 60∘60^\circ demek eksik yanıttır.

Sonuç

İki değer: 60∘60^\circ ve 120∘120^\circ; toplamları 180∘180^\circ. Kumaşın alanı en çok 1212 m² olabilir (θ=90∘\theta = 90^\circ).

Yükseklikler ve üçgen eşitsizliği

a⋅ha=b⋅hb=c⋅hc=2Aa \cdot h_a = b \cdot h_b = c \cdot h_c = 2A eşitliği, kenarların yüksekliklerle ters orantılı olduğunu söyler: a=2Ahaa = \dfrac{2A}{h_a}. Yükseklikler verilip kenarlar sorulduğunda ya da “böyle bir üçgen var mı” dendiğinde bu geçiş kullanılır. Üçgen eşitsizliği için bkz. Üçgende Açılar ve Kenarlar.

Örnek

zor

Üçüncü yükseklik kaç olabilir?

Bir üçgenin iki yüksekliği 33 birim ve 44 birimdir. Üçüncü yüksekliğin uzunluğu bir tam sayı olduğuna göre kaç farklı değer alabilir?

Yüksekliklere üçgen eşitsizliği uygulanmaz; kenarlara uygulanır. Alan AA, üçüncü yükseklik hh olsun. Kenarlar: 2A3\dfrac{2A}{3}, 2A4\dfrac{2A}{4} ve 2Ah\dfrac{2A}{h}.

Üçgen eşitsizliği: bir kenar, öbür ikisinin farkından büyük ve toplamından küçüktür. Her terimi 2A2A ile sadeleştir:

13−14<1h<13+14⟹112<1h<712\dfrac{1}{3} - \dfrac{1}{4} < \dfrac{1}{h} < \dfrac{1}{3} + \dfrac{1}{4} \quad\Longrightarrow\quad \dfrac{1}{12} < \dfrac{1}{h} < \dfrac{7}{12}

Pozitif sayılarda ters çevirince eşitsizlik yön değiştirir: 127<h<12\dfrac{12}{7} < h < 12. 127\dfrac{12}{7} yaklaşık 1,711{,}71‘dir.

Sonuç

h∈{2,3,…,11}h \in \{2, 3, \dots, 11\}: 1010 farklı değer.

Sahnede dene

Sahnede açıyı öyle ayarla ki alan en büyük değerinin tam yarısı olsun. İki ayrı konum bulacaksın: 30∘30^\circ ve 150∘150^\circ. İkisinde de sin⁡α=12\sin\alpha = \dfrac{1}{2}; üçüncü kenar ise çok farklı.

Özet

Özet

  • Taban ve yükseklik: A=a⋅ha2A = \dfrac{a \cdot h_a}{2}. Yükseklik, tabanın doğrusuna dik iner; geniş açılı üçgende dışarıda kalabilir.
  • Tek alan, üç yazılış: a⋅ha=b⋅hb=c⋅hca \cdot h_a = b \cdot h_b = c \cdot h_c. Dik üçgende A=dik kenarların c¸arpımı2A = \dfrac{\text{dik kenarların çarpımı}}{2} ve hc=a⋅bch_c = \dfrac{a \cdot b}{c}. Eşkenar üçgende A=a234A = \dfrac{a^2\sqrt{3}}{4}.
  • Paralel doğru: tepe noktası tabana paralel doğru üzerinde kayarsa alan değişmez.
  • Sinüsle alan: A=12⋅b⋅c⋅sin⁡αA = \dfrac{1}{2} \cdot b \cdot c \cdot \sin\alpha; α\alpha iki kenarın arasındaki açıdır ve sin⁡(180∘−α)=sin⁡α\sin(180^\circ - \alpha) = \sin\alpha.
  • Aynı yükseklik: alanlar tabanlarla orantılı. Kenarortay üçgeni eş alanlı iki parçaya böler.
  • Aynı taban: alanlar yüksekliklerle orantılı.
  • Benzerlik: oran kk ise alanların oranı k2k^2. Eşit yükseklikli paralel şeritler 1:3:5:…1 : 3 : 5 : \dots
  • Ortak açı: alanların oranı, o açıyı oluşturan kenarların çarpımlarının oranıdır.

Çıkmış Sorular

Sınavda nasıl soruldu?

4 çıkmış soru6 özgün soru

2025 AYTSoru 32

Zor

Özel üçgenler ve alan oranı

Kenarları kırmızı bir eşkenar üçgen ile kenarları mavi bir eşkenar üçgen şekildeki gibi çizilmiştir: her üçgenin bir köşesi, öbür üçgenin bir kenarının üzerindedir.

Bu şekilde sarıya boyalı üçgenin alanı, griye boyalı üçgenin alanının 44 katıdır.

Buna göre kenarları kırmızı renkli olan üçgenin alanının kenarları mavi renkli olan üçgenin alanına oranı kaçtır?

İpucu

Kırmızı üçgenin bir kenarı mavi üçgenin tabanına dik. Öbür kenarların yatayla yaptığı açıları yazınca sarı ve gri üçgenlerin ikisi de 30∘30^\circ-60∘60^\circ-90∘90^\circ üçgeni çıkar.

Çözüm

1. Açılar. Kırmızı üçgenin bir kenarı mavi üçgenin tabanına diktir (düşey). Öbür iki kırmızı kenar bu kenarla 60∘60^\circ, dolayısıyla yatayla 30∘30^\circ açı yapar. Mavi üçgenin yan kenarları yatayla 60∘60^\circ açı yapar. Yatayla 30∘30^\circ ve 60∘60^\circ yapan iki doğru, eğimleri zıt yöndeyse birbirine diktir.

2. Sarı üçgen. Köşeleri: kırmızı üçgenin sol köşesi (60∘60^\circ), mavi üçgenin tepe köşesi ve bir kırmızı kenar ile mavi sol kenarın kesiştiği nokta (burada açı 90∘90^\circ). Hipotenüsü, kırmızı üçgenin üst kenarının sol köşeden mavi tepeye kadar olan parçasıdır; uzunluğu uu olsun. Dik kenarlar u2\dfrac{u}{2} ve u32\dfrac{u\sqrt{3}}{2}:

sarı=12⋅u2⋅u32=38u2\text{sarı} = \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{u}{2} \cdot \dfrac{u\sqrt{3}}{2} = \dfrac{\sqrt{3}}{8}u^2

3. Gri üçgen. Köşeleri: mavi tepe (burada kırmızı üst kenar ile mavi sağ kenar dik kesişir), kırmızı üçgenin üst köşesi (60∘60^\circ) ve kırmızı düşey kenar ile mavi sağ kenarın kesiştiği nokta. Kırmızı üst kenarın kalan parçası kk olsun; bu, 60∘60^\circ'ye komşu kısa dik kenardır, öbür dik kenar k3k\sqrt{3}'tür:

gri=12⋅k⋅k3=32k2\text{gri} = \dfrac{1}{2} \cdot k \cdot k\sqrt{3} = \dfrac{\sqrt{3}}{2}k^2

4. Alan oranından kenara. 38u2=4⋅32k2\dfrac{\sqrt{3}}{8}u^2 = 4 \cdot \dfrac{\sqrt{3}}{2}k^2 olduğundan u2=16k2u^2 = 16k^2, u=4ku = 4k. Kırmızı üçgenin kenarı u+k=5ku + k = 5k'dir.

5. Mavi üçgenin kenarı. Kırmızı üçgenin üst köşesi, tabandan 5k5k yüksektedir (düşey kenarın ucu). Mavi tepe bu köşeden, yatayla 30∘30^\circ yapan kenar boyunca kk kadar geridedir; yüksekliği 5k−ksin⁡30∘=9k25k - k\sin 30^\circ = \dfrac{9k}{2} olur. Bu, mavi eşkenar üçgenin yüksekliğidir: kenarı ss ise s32=9k2\dfrac{s\sqrt{3}}{2} = \dfrac{9k}{2}, s=33 ks = 3\sqrt{3}\,k.

6. Oran. Eşkenar üçgenler benzerdir; alanları kenarlarının karesiyle orantılıdır:

(5k)2(33 k)2=2527\dfrac{(5k)^2}{(3\sqrt{3}\,k)^2} = \dfrac{25}{27}

Tuzak: alan oranı 44 iken uzunluk oranını da 44 almak. Sarı ve gri üçgen benzerdir ama karşılaştırılan kenarlar (uu hipotenüs, kk kısa dik kenar) karşılıklı kenarlar değildir; alanları ayrı ayrı yazmak en güvenli yoldur.

Cevap: D

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

2023 AYTSoru 32

Orta

Paralel şeritlerde benzerlik ve alan

Bir okulda sınıflara asılmak üzere eşkenar üçgen biçiminde bir poster tasarlanıyor. Poster, şekildeki gibi tabanına paralel iki doğruyla üç bölmeye ayrılmıştır ve bu bölmelerin yükseklikleri birbirine eşittir.

Okul müdürü, bölmelerin alanlarının içlerinde yazan yüzde değerleriyle doğru orantılı olmasını istiyor. Bunun üzerine posterin alanı değiştirilmeden bölmeler yeniden düzenleniyor. Son durumda "Davranış" bölmesinin alanı ilk duruma göre 2424 birimkare artmıştır.

Buna göre, posterin alanı kaç birimkaredir?

İpucu

İlk durumda yükseklikler eşit ama alanlar eşit değil. Tepeden başlayan iç içe benzer üçgenlerin alan oranlarından "Davranış" bölmesinin posterin kaçta kaçı olduğunu bul.

Çözüm

1. İlk durum. Tabana paralel doğrular, tepe köşesini paylaşan iç içe benzer üçgenler oluşturur. Bölme yükseklikleri eşit olduğundan bu üçgenlerin benzerlik oranları 1:2:31 : 2 : 3, alanları 1:4:91 : 4 : 9 oranındadır. Bölmeler yukarıdan aşağıya kk, 4k−k=3k4k - k = 3k, 9k−4k=5k9k - 4k = 5k olur; posterin alanı S=9kS = 9k'dir. "Davranış" (en üstteki) bölmenin alanı S9\dfrac{S}{9}'dur.

2. Son durum. Alanlar yüzdelerle orantılıdır; "Davranış" bölmesi posterin yüzde 2020'sidir: S5\dfrac{S}{5}.

3. Denklem.

S5−S9=24⇒4S45=24⇒S=270\dfrac{S}{5} - \dfrac{S}{9} = 24 \Rightarrow \dfrac{4S}{45} = 24 \Rightarrow S = 270

Posterin alanı 270270 birimkaredir.

Tuzak: ilk durumda eşit yükseklikli bölmelerin alanlarını eşit (S3\dfrac{S}{3}) saymak. Posterin eşkenar olması sonucu etkilemez; yalnızca benzerlik kullanılır.

Cevap: A

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

2019 AYTSoru 33

Orta

Benzer dik üçgenlerde alan oranı

ABCABC ve BCDBCD dik üçgenlerinin [BC][BC] kenarı ortaktır. Bu üçgenler şekildeki gibi çizilmiş, ortaya çıkan iki bölgeden biri sarıya, öbürü maviye boyanmıştır.

m(DCA^)=m(BAC^)=xm(\widehat{DCA}) = m(\widehat{BAC}) = x

olduğuna göre, sarı bölgenin alanının mavi bölgenin alanına oranının xx türünden eşiti aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

İki dik üçgenin açılarını xx cinsinden yaz. Açıları aynı çıkıyorsa üçgenler benzerdir; alanların oranı benzerlik oranının karesidir.

Çözüm

1. Açıları yaz. ABCABC üçgeninde CC açısı 90∘90^\circ, AA açısı xx, BB açısı 90∘−x90^\circ - x'tir. m(ACB^)=90∘m(\widehat{ACB}) = 90^\circ ve m(DCA^)=xm(\widehat{DCA}) = x olduğundan m(BCD^)=90∘−xm(\widehat{BCD}) = 90^\circ - x; BCDBCD üçgeninde DD açısı 90∘90^\circ olduğuna göre BB köşesindeki açı xx'tir.

2. Benzerlik. İki üçgenin açıları da xx, 90∘−x90^\circ - x, 90∘90^\circ'dir; mavi BCDBCD üçgeni ABCABC üçgenine benzerdir. Benzerlik oranı hipotenüslerin oranıdır: mavi üçgenin hipotenüsü [BC][BC], büyük üçgenin hipotenüsü [AB][AB].

k=∣BC∣∣AB∣=sin⁡xk = \dfrac{|BC|}{|AB|} = \sin x

(ABCABC dik üçgeninde xx açısının karşısındaki kenar [BC][BC]'dir.)

3. Alanlar. A(ABC)=SA(ABC) = S olsun. Mavi alan k2⋅S=Ssin⁡2xk^2 \cdot S = S\sin^2 x, sarı alan S−Ssin⁡2x=Scos⁡2xS - S\sin^2 x = S\cos^2 x.

sarımavi=cos⁡2xsin⁡2x=cot⁡2x\dfrac{\text{sarı}}{\text{mavi}} = \dfrac{\cos^2 x}{\sin^2 x} = \cot^2 x

Tuzak: oranı sin⁡x\sin x (karesiz) almak ya da sarı bölgeyi ABCABC üçgeninin tamamı saymak; ikincisi cosec⁡2x\cosec^2 x seçeneğine götürür.

Cevap: D

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

2019 AYTSoru 36

Zor

Kenarortay ve eş alanlar

Bir beşgenin iç bölgesinde bir nokta seçiliyor. Bu nokta, beşgenin her kenarının orta noktasına ve köşelerinden birine şekildeki gibi birleştiriliyor. Oluşan altı bölgenin birimkare türünden alanları bölgelerin içine yazılmıştır.

Buna göre, A−BA - B farkı kaçtır?

İpucu

İçteki noktayı beşgenin öbür dört köşesine de birleştirdiğini düşün. Her kenarda, noktadan kenarın ortasına giden parça bir kenarortaydır.

Çözüm

1. Yardımcı çizim. İçteki nokta PP olsun. PP'yi beşgenin beş köşesine birleştirince beşgen, tabanları beşgenin kenarları olan beş üçgene ayrılır. PP'den bir kenarın orta noktasına giden doğru parçası o üçgenin kenarortayıdır ve üçgeni eş alanlı iki parçaya böler (tabanlar eşit, yükseklik ortak).

2. Yarımları adlandır. BB üçgeninin bulunduğu kenardan başlayıp 44, 88, 77, 55 yazılı bölgeler yönünde ilerleyerek kenarlara ait yarım alanlar sırayla s1,s2,s3,s4,s5s_1, s_2, s_3, s_4, s_5 olsun. PP zaten sol köşeye birleştirildiği için o köşedeki iki bölge birer yarımdır: B=s1B = s_1, A=s5A = s_5. Öbür bölgeler komşu iki kenarın birer yarımından oluşur:

s1+s2=4,s2+s3=8,s3+s4=7,s4+s5=5s_1 + s_2 = 4, \quad s_2 + s_3 = 8, \quad s_3 + s_4 = 7, \quad s_4 + s_5 = 5

3. Farkı kur. Eşitlikleri bir artı bir eksi işaretle topla; aradaki terimler götürür:

A−B=s5−s1=(s4+s5)−(s3+s4)+(s2+s3)−(s1+s2)=5−7+8−4=2A - B = s_5 - s_1 = (s_4 + s_5) - (s_3 + s_4) + (s_2 + s_3) - (s_1 + s_2) = 5 - 7 + 8 - 4 = 2

Tuzak: şekil ölçekli değildir; alanları şekilden kestirmeye çalışma.

Cevap: C

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

Özgün sorular

Özgün soru1

Kolay

Hipotenüse ait yükseklik

Dik kenarları 99 birim ve 1212 birim olan bir dik üçgende hipotenüse ait yükseklik kaç birimdir?

Çözüm

Hipotenüs: 92+122=225=15\sqrt{9^2 + 12^2} = \sqrt{225} = 15 birim.

Alanı iki yoldan yaz. Dik kenarlarla: 9⋅122=54\dfrac{9 \cdot 12}{2} = 54. Hipotenüs ve ona ait hh yüksekliğiyle: 15⋅h2\dfrac{15 \cdot h}{2}.

15⋅h2=54⇒h=10815=7,2\dfrac{15 \cdot h}{2} = 54 \Rightarrow h = \dfrac{108}{15} = 7{,}2

Tuzak: 7,57{,}5, hipotenüsün yarısıdır (hipotenüse ait kenarortay); yükseklik değildir.

Cevap: B

Özgün soru2

Kolay

Sinüsle alan

ABCABC üçgeninde ∣AB∣=6|AB| = 6 birim, ∣AC∣=42|AC| = 4\sqrt{2} birim ve m(BAC^)=135∘m(\widehat{BAC}) = 135^\circ'dir.

Buna göre ABCABC üçgeninin alanı kaç birimkaredir?

Çözüm

Verilen açı, verilen iki kenarın arasındadır; sinüsle alan kuralı uygulanır. sin⁡135∘=sin⁡(180∘−135∘)=sin⁡45∘=22\sin 135^\circ = \sin(180^\circ - 135^\circ) = \sin 45^\circ = \dfrac{\sqrt{2}}{2}.

A(ABC)=12⋅6⋅42⋅22=12⋅6⋅4=12A(ABC) = \dfrac{1}{2} \cdot 6 \cdot 4\sqrt{2} \cdot \dfrac{\sqrt{2}}{2} = \dfrac{1}{2} \cdot 6 \cdot 4 = 12

Tuzak: sinüsü yazmayı unutmak 12212\sqrt{2}, baştaki 12\dfrac{1}{2} çarpanını unutmak 2424 verir.

Cevap: C

Özgün soru3

Orta

Aynı yükseklikli üçgenlerde alan oranı

Şekildeki ABCABC üçgeninde DD noktası [BC][BC] kenarı üzerindedir ve ∣BD∣=2⋅∣DC∣|BD| = 2 \cdot |DC|'dir. EE noktası [AD][AD] doğru parçasının orta noktasıdır.

EDCEDC üçgeninin alanı 55 birimkare olduğuna göre ABCABC üçgeninin alanı kaç birimkaredir?

İpucu

Küçükten büyüğe iki adımda çık: önce CC köşesinden bakarak ADCADC üçgenine, sonra AA köşesinden bakarak ABCABC üçgenine.

Çözüm

1. EDCEDC'den ADCADC'ye. EDCEDC ve AECAEC üçgenlerinin CC köşesinden ADAD doğrusuna inen yüksekliği ortaktır; tabanları ∣ED∣=∣AE∣|ED| = |AE| eşittir. Alanları da eşittir: A(ADC)=5+5=10A(ADC) = 5 + 5 = 10. (Başka bir deyişle [CE][CE], ADCADC üçgeninin kenarortayıdır.)

2. ADCADC'den ABCABC'ye. ABDABD ve ADCADC üçgenlerinin AA köşesinden inen yüksekliği ortaktır; alanları tabanlarıyla orantılıdır: A(ABD)A(ADC)=∣BD∣∣DC∣=2\dfrac{A(ABD)}{A(ADC)} = \dfrac{|BD|}{|DC|} = 2, yani A(ABD)=20A(ABD) = 20.

3. Topla. A(ABC)=20+10=30A(ABC) = 20 + 10 = 30 birimkare.

Tuzak: ∣BD∣=2∣DC∣|BD| = 2|DC| bilgisini A(ABC)=2⋅A(ADC)A(ABC) = 2 \cdot A(ADC) diye okumak (2020). [DC][DC], [BC][BC]'nin yarısı değil üçte biridir.

Cevap: D

Özgün soru4

Orta

Benzerlikte alan

Alanı 7272 cm² olan ABCABC üçgeni biçimindeki bir kâğıt, [BC][BC] kenarına paralel DEDE doğrusu boyunca şekildeki gibi katlanıyor. Katlama sonunda AA köşesi, [BC][BC] kenarı üzerindeki A′A' noktasına geliyor.

Buna göre katlanmış kâğıtta tek kat olarak kalan bölgenin alanı kaç santimetrekaredir?

İpucu

Katlama bir yansımadır: AA ile A′A' noktaları DEDE doğrusuna eşit uzaklıktadır. Buradan ADEADE üçgeninin yüksekliğinin, büyük üçgenin yüksekliğinin kaçta kaçı olduğunu bul.

Çözüm

1. Katlama çizgisi nerede? A′A', AA noktasının DEDE doğrusuna göre yansımasıdır; ikisi de DEDE'ye eşit uzaklıktadır. A′A' noktası BCBC üzerinde olduğundan DEDE doğrusu, AA'dan inen yüksekliğin tam ortasından geçer.

2. Benzerlik. DE∥BCDE \parallel BC olduğundan ADEADE üçgeni ABCABC üçgenine benzerdir; benzerlik oranı yüksekliklerin oranıdır: k=12k = \dfrac{1}{2}. Alan oranı k2=14k^2 = \dfrac{1}{4}:

A(ADE)=724=18A(ADE) = \dfrac{72}{4} = 18

3. Katlanmış şekil. Kâğıt artık DBCEDBCE yamuğunu kaplar: 72−18=5472 - 18 = 54 cm². Katlanan parça (DA′EDA'E üçgeni, 1818 cm²) bu yamuğun üstüne biner; orası çift kattır.

4. Tek kat. 54−18=3654 - 18 = 36 cm².

Tuzak: benzerlik oranı 12\dfrac{1}{2} diye ADEADE üçgeninin alanını 3636 almak; doğru alan 1818'dir, 3636 sonucu ise yamuktan çift katlı bölge çıkarılınca bulunur.

Cevap: C

Özgün soru5

Zor

Yükseklikler ve üçgen eşitsizliği

Bir üçgenin iki yüksekliğinin uzunlukları 66 birim ve 88 birimdir. Üçüncü yüksekliğin uzunluğu birim türünden bir tam sayıdır.

Buna göre üçüncü yüksekliğin alabileceği en büyük değer ile en küçük değerin toplamı kaçtır?

İpucu

Üçgen eşitsizliği yüksekliklere değil kenarlara uygulanır. Kenarları alan ve yükseklik cinsinden yaz: kenar, yükseklikle ters orantılıdır.

Çözüm

1. Kenarlara geç. Üçgenin alanı AA, üçüncü yükseklik hh olsun. Kenar ⋅\cdot yükseklik =2A= 2A olduğundan kenarlar 2A6\dfrac{2A}{6}, 2A8\dfrac{2A}{8} ve 2Ah\dfrac{2A}{h}'dir.

2. Üçgen eşitsizliği. Üçüncü kenar, öbür ikisinin farkından büyük, toplamından küçüktür. 2A2A ile sadeleştir:

16−18<1h<16+18⇒124<1h<724\dfrac{1}{6} - \dfrac{1}{8} < \dfrac{1}{h} < \dfrac{1}{6} + \dfrac{1}{8} \Rightarrow \dfrac{1}{24} < \dfrac{1}{h} < \dfrac{7}{24}

3. Ters çevir. Pozitif sayılarda ters çevirince yön değişir: 247<h<24\dfrac{24}{7} < h < 24. 247\dfrac{24}{7} yaklaşık 3,433{,}43'tür.

4. Tam sayılar. En küçük değer 44, en büyük değer 2323; toplam 2727.

Tuzak: uçları dahil etmek (h=24h = 24 için üçgen yassılaşıp doğru parçasına döner) ya da eşitsizliği doğrudan yüksekliklere uygulayıp 2<h<142 < h < 14 yazmak.

Cevap: D

Özgün soru6

Zor

Benzerlikte alan

Üçgen biçimindeki bir bahçenin bir kenarı yol kıyısındadır ve bu kenara ait yüksekliği 636\sqrt{3} metredir. Bahçe, yola paralel iki çitle alanları birbirine eşit üç bölüme ayrılacaktır.

Buna göre iki çit arasındaki uzaklık kaç metredir?

İpucu

Yolun karşısındaki köşeden başlayan iç içe benzer üçgenlere bak: alanları bütünün 13\dfrac{1}{3}'ü ve 23\dfrac{2}{3}'ü. Alan oranından yükseklik oranına geçerken karekök alınır.

Çözüm

1. Benzer üçgenler. Çitler tabana (yola) paralel olduğundan, karşı köşe ile her çit arasında kalan üçgen bahçenin tamamına benzerdir. Köşeye yakın çitin kestiği üçgenin alanı bütünün 13\dfrac{1}{3}'ü, öbür çitin kestiği üçgenin alanı 23\dfrac{2}{3}'üdür.

2. Alandan uzunluğa. Alan oranı k2k^2 ise yükseklik oranı kk'dir. Çitlerin köşeye uzaklıkları h1h_1 ve h2h_2 olsun, H=63H = 6\sqrt{3}:

h1=H⋅13=633=6,h2=H⋅23=63⋅23=62h_1 = H \cdot \sqrt{\dfrac{1}{3}} = \dfrac{6\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 6, \qquad h_2 = H \cdot \sqrt{\dfrac{2}{3}} = \dfrac{6\sqrt{3} \cdot \sqrt{2}}{\sqrt{3}} = 6\sqrt{2}

3. Fark. h2−h1=62−6=6(2−1)h_2 - h_1 = 6\sqrt{2} - 6 = 6(\sqrt{2} - 1) metre (yaklaşık 2,492{,}49 m).

Tuzak: yüksekliği üç eşit parçaya bölmek (232\sqrt{3}); o zaman alanlar eşit değil, 1:3:51 : 3 : 5 oranında olur. 6(3−2)6(\sqrt{3} - \sqrt{2}) ise ikinci çit ile yol arasındaki uzaklıktır.

Cevap: B