№10. Площади и периметры участков
Задание №10 — прикладная планиметрия: участки, заборы, комнаты, пруд, а иногда фонарь и его тень. Нужно посчитать либо длину (сколько метров забора или провода), либо площадь (сколько квадратных метров газона), либо найти длину через подобие треугольников. Формулы самые простые — важнее правильно понять, какую величину спрашивают.
Начинай с вопроса: ищут длину или площадь? Если речь о заборе, изгороди, проводе, дорожке — это периметр, то есть сумма длин сторон, и ответ получается в метрах. Если о газоне, плитке, покраске, площади под домом — это площадь, и ответ в квадратных метрах. Перепутать эти величины — самая обидная ошибка: пересчитывать приходится всё заново.
Периметр прямоугольного участка считают как 2(a + b), то есть две длины плюс две ширины. Дальше всё зависит от формулировки. Если одну сторону огораживать не нужно — например, она выходит к воде или к уже готовой стене, — складывай только те стороны, по которым действительно ставят забор. Если участок делят изгородью на две части, внутренняя перегородка добавляет ещё одну длину, обычно равную одной из сторон участка.
Площадь прямоугольника — произведение сторон. Когда внутри участка стоит дом, вольер или вырыт пруд, их площадь из площади участка вычитают. Если пруд круглый и его площадь дана в условии прямо числом, её тоже просто вычитают — считать ничего не надо. Отдельная группа задач — подобие: фонарь и человек, столб и провод, колодец с «журавлём». Там получаются два прямоугольных треугольника с общим углом, поэтому они подобны, а отношение соответствующих сторон у них одинаковое.
P(прямоугольника) = 2(a + b) S(прямоугольника) = a · b S(квадрата) = a² подобие: AB / CD = BE / DE (соответствующие стороны пропорциональны) прямоугольный треугольник: гипотенуза² = катет² + катет² ответ в метрах — для длины, в квадратных метрах — для площади
Ещё одна разновидность задания — прямоугольный треугольник в бытовом виде: диагональ телевизионного экрана и его высота, провод, натянутый от столба к дому, лестница у стены. Во всех таких задачах работает одна теорема: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Главное — понять, какая сторона здесь гипотенуза: это самая длинная сторона, и лежит она напротив прямого угла. У экрана и у натянутого провода гипотенузой будет именно наклонная линия, а не высота и не расстояние по земле.
- Определи, что ищут: метры (длина, периметр) или квадратные метры (площадь).
- Нарисуй участок схемой и подпиши на ней все числа из условия: так сразу видно, какие стороны складывать.
- Для забора складывай только огораживаемые стороны, не забывая внутренние перегородки.
- Площадь дома, вольера или пруда вычитай из площади участка, а не прибавляй к ней.
- В задачах с фонарём и тенью сразу ищи два подобных прямоугольных треугольника с общим углом.
- Из пропорции находи сначала большую длину (до конца тени), а потом вычитай меньшую — разность и есть ответ.
Типичные ошибки. 1) Путают периметр и площадь: у одного и того же участка это совершенно разные числа, и измеряются они по-разному. 2) Забывают про внутреннюю изгородь или, наоборот, огораживают сторону, которая уже закрыта. 3) Вычитают площадь дома не из площади участка, а из его периметра. 4) В задачах про тень останавливаются на расстоянии до конца тени: так появляется частый неверный ответ 25, хотя спрашивают расстояние от фонаря до человека, то есть 17. 5) Пишут в бланк ответ вместе с единицами измерения — нужны только числа.
Порядок действий: (1) реши, какую величину ищут — длину или площадь; (2) нарисуй схему и подпиши данные; (3) выпиши формулу: периметр, площадь или пропорция подобия; (4) подставь числа и посчитай; (5) если спрашивают расстояние по земле, проверь, не нужно ли вычесть длину тени или ширину дорожки.
Проверь себя на правдоподобие: забор вокруг дачного участка не может быть длиннее суммы всех его сторон, площадь газона меньше площади всего участка, а расстояние от фонаря до человека меньше расстояния до конца тени. Такая быстрая прикидка ловит большинство арифметических ошибок до того, как ответ уйдёт в бланк.
Показательные решения
- Смотрим на рисунок рядом: на нём два прямоугольных треугольника — большой с фонарём и маленький с человеком. У них общий угол E (конец тени) и прямые углы у земли, значит треугольники подобны по двум углам.
- По обозначениям на рисунке: AB — высота фонаря, она равна 5 м; CD — рост человека, 1,6 м; DE — длина тени, 8 м. Ищем расстояние от фонаря до человека — отрезок BD.
- Из подобия записываем пропорцию соответствующих сторон: AB / CD = BE / DE, то есть 5 / 1,6 = BE / 8.
- Выражаем BE — расстояние от фонаря до конца тени: BE = DE · AB / CD = 8 · 5 / 1,6 = 400 / 16 = 25 м.
- Обрати внимание: 25 м — это расстояние до конца тени, а спрашивают расстояние от фонаря до человека. Значит, из 25 м надо вычесть длину самой тени.
- BD = BE − DE = 25 − 8 = 17 м.
- Записываем ответ: 17.
Ответ: 17
Официальное решение из банка ФИПИ
Введём обозначения, как показано на рисунке. Рассмотрим прямоугольные треугольники AEB и CDE, они имеют общий угол E и, следовательно, подобны по двум углам. Значит, AB/CD = BE/DE, откуда BE = DE · AB/CD = 8 · 5/1, 6 = 400/16 = 25 м. Получаем, что BD = BE − DE = 25 − 8 = 17 м. Ответ: 17.
- На рисунке рядом та же конструкция: фонарь, человек и его тень. Маленький треугольник с человеком вложен в большой треугольник с фонарём, общий угол у них при конце тени, поэтому треугольники подобны.
- Выписываем данные: высота фонаря AB = 9 м, рост человека CD = 1,8 м, длина тени DE = 1 м. Ищем расстояние от фонаря до человека, то есть BD.
- Составляем пропорцию из подобия: AB / CD = BE / DE. Подставляем числа: 9 / 1,8 = BE / 1.
- Находим BE — расстояние от фонаря до конца тени: BE = (9 · 1) / 1,8 = 5 м.
- Это ещё не ответ: 5 м — путь от фонаря до конца тени. Искомое расстояние BD = BE − DE = 5 − 1 = 4 м.
- Проверяем правдоподобие: рост человека больше метра, а тень всего 1 м, значит человек стоит недалеко от фонаря — 4 м выглядит разумно.
- Записываем ответ: 4.
Ответ: 4
Официальное решение из банка ФИПИ
Введём обозначения, как показано на рисунке. Рассмотрим прямоугольные треугольники AEB и CDE, они имеют общий угол E и, следовательно, подобны по двум углам. Значит, AB/CD = BE/DE, откуда BE = AB DE/CD = (9 · 1)/(1,8) = 5. Таким образом, BD = 5 − 1 = 4. Ответ: 4.
← Все разделы курса по базовой математике · Решать задания №10